边界层网格尺度对泵站流场计算结果影响研究
壁面处的y+值是体现壁面边界层网格尺度的主要参数,对泵站流场数值计算结果有重要影响。为明确不同计算目标对y+的依赖性,以一泵站为研究对象,在网格数量无关性检查的基础上,从网格划分难易程度、数值计算精度和效率方面提出3种网格划分方案:全局非结构网格方案,指定边界层高度的全局非结构网格方案,以及指定边界层高度的分块结构网格方案,对应的y+值分别为10~2000、10~1000、10~500。方案二与方案三在模拟得到的流速分布均匀度方面几乎没有差别,涡量场的漩涡数量、涡量值和漩涡核心区分布位置也非常接近,而方案一则与之相差较大。研究发现,当只需了解泵站宏观水力性能时,可采用简单易行的方案一所对应的网格方案,y+范围可适当放宽到0~2000;当要预测进水部分流场的流动特性,特别是漩涡分布特性时,需确保y+位于1000以内,可采用方案二的网格方案;若对进水流场进行详细研究,或者进行除涡装置的研究时,则需使得整个计算域的y+满足30~500的要求,即采用方案三的网格方案。
泵站、流场计算、边界层网格尺度、漩涡
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TV675(水利枢纽、水工建筑物)
国家自然科学基金项目51139007;国家科技支撑计划项目2015BAD20B01
2016-05-12(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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