不同冲击角度下淹没冲击水射流的数值计算

摘要：

为了研究冲击角度对淹没冲击射流流场的影响,应用计算流体动力学软件Fluent,基于Wray-Agarwal(W-A)湍流模型,对完全充分发展的淹没冲击水射流进行数值计算.研究了在恒定喷嘴高度H/D=3,不同冲击角度(15°≤θ≤90°)条件下射流流场结构和速度分布.将数值计算得到的不同冲击角度下速度分布与PIV测量结果进行比较,验证了W-A模型的预测正确性,同时探讨了冲击角度对计算结果的影响.结果表明:冲击射流沿轴心线的速度v/vb在势核区基本保持不变,在过渡区降低,在冲击区加速降低;射流在壁面射流区流动发生转向并沿着冲击壁面扩散;射流流场结构高度依赖于冲击角θ,随着冲击角度θ增大,壁面射流横向扩散增强,厚度逐渐减小;当θ=90°时,滞止点及顺流和逆流的过渡点与冲击原点重合;随着冲击角度θ减小,滞止点逐渐远离冲击原点;当θ<30°时,滞止点消失.

关键词：淹没冲击水射流、Wray-Agarwal湍流模型、冲击角度、流场结构、速度分布

所属期刊栏目：38

分类号：TK730;S277.9(水能、水力机械)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51609105

在线出版日期：2020-07-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：658-662,669