横流中单排多孔射流的流场与浓度特性数值模拟

摘要：

本文运用Realizable k-ε模型对横流中的单孔和多孔射流(n=2,3,4)进行数值计算,并结合由PIV(Particle Image Velocimetry)及LIF(Laser Induced Fluorescence)所测的实验结果,验证了Realizable k-ε模型能够较好的预测横流中多孔射流的流速场和浓度场.针对Realizable k-ε模型的计算结果,分析了横流中多孔射流在汇合前后的流速及浓度变化特征,流速比相同时,第一个射流的弯曲度大于后面射流的弯曲度,而最后一个射流的贯入深度随着孔口数量的增加而增大,前面射流对后面射流的遮挡作用随着孔口间距的增大而减弱；射流与横流的相互作用促使反向涡对(CVP)的形成与发展,反向涡对的存在,使得浓度横断面呈现出肾形分布(汇合区除外),且浓度的最大值出现在涡对中心位置处,涡心位置处的浓度与中心平面的轨迹线上的浓度比值在1.03～1.4之间.由于前面射流对后面射流的遮挡作用,横流中多孔射流流动及稀释特性在汇合后区域与单孔射流不完全相同,本文结合了孔口数目,引入一个折减系数,给出了多孔射流的轨迹线、半宽、稀释度变化的统一公式.

关键词：多孔射流、稀释度、浓度半宽、反向涡对

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资助基金：国家自然科学基金11172218;教育部博士研究生学术新人奖资助项目

在线出版日期：2013-03-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：1395-1406