不同湍流模型在水翼前缘空化流场数值计算中的应用研究

摘要：

叶片前缘空化是水力机械最常见的空化类型之一,可导致水力机械效率和运行稳定性大大降低.为了精准预测前缘空化条件下的流场特性,文中以NACA0009水翼为对象,探讨了Reynolds-av-eraged Navier-Stokes equation(RANS)、Detached eddy simulation(DES)和Large eddy simulation(LES)三种湍流模型在空化流场计算中的应用.讨论了湍流模型对空化形态、近壁区速度分布的影响,结果表明:RANS湍流计算方法无法得到空泡形态的动态变化,DES湍流计算方法得到的空泡形态在一个流动周期内变化较小,且尾部存在空泡脱落现象,而LES湍流计算方法得到空泡瞬态特性增强,空化形态和位置随时间变化较大;在远离壁面的区域,RANS、DES和LES三种湍流模型预测速度均与实验值较为吻合,在近壁区LES方法吻合结果最好.

关键词：水翼;数值模拟;前缘空化;空化形态;速度分布

所属期刊栏目：41

分类号：V22;TM612(飞机构造与设计)

资助基金：北京市大学生创新性实验计划;国家自然科学基金资助项目

在线出版日期：2021-11-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：43-52