氧化沟水下推流转轮最优半径的数值模拟

摘要：

氧化沟水下推流转轮是氧化沟中水流运动最主要的动力来源,转轮半径的大小对沟道内水流的流速以及流场结构有着重要的影响.本文采用气液两相流模型,并选取Realizable k-ε湍流模型封闭两相流时均方程,研究转轮半径的大小对整个氧化沟内流场的影响.控制方程的离散采用有限体积法;速度与压力耦合求解使用了压力隐式算子分裂PISO(Pressure-Implicit with Splitting of Operators)算法;模拟自由水面采用了VOF(volume of fluid)法.计算成果分析时,引入了最优半径比的概念.研究结果表明:当转轮半径与氧化沟弯道直径的比值r/d =0.218时,氧化沟中流速大于0.3m/s的流体区域占整个流体区域的百分比相对较大,并且此时在氧化沟直道中回流区域的长度最小.氧化沟转轮半径与氧化沟弯道直径的比值r/d =0.218,被称为最优转轮半径比.

关键词：氧化沟、转轮、最优半径比、数值模拟、流场

所属期刊栏目：22

分类号：O241(计算数学)

资助基金：国家自然科学基金项目51178391;陕西省西北旱区生态水利工程重点实验室开放基金106-221223;中央财政支持地方高校发展专项资金特色重点学科项目资助106-00X101

在线出版日期：2014-03-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：80-87