两流非对称中间包流场准对称化的数学物理模拟

摘要：

通过水模型试验和数值模拟，研究了不同湍流控制器下两流非对称中间包内流体流动特性。数值模拟结果表明：湍流控制器几何结构对两流非对称中间包流体流动特性有明显影响。圆形湍流控制器内流场涡心靠近底部，出口处流体流速垂直向上；中间包流场涡心靠近长水口，涡心高度与挡墙高度基本相同，中间包表面波动大，容易发生卷渣现象。非对称长方形湍流控制器底部为不对称波浪形，流场涡心靠近出口，流体以一定角度从湍流控制器出口流出；其右侧出口面积大于左侧，水口右侧流体流量大于左侧；由于增大了出口面积，出口处流体速度减小，中间包表面平稳。水模型结果表明采用非对称湍流控制器中间包两流之间的平均停留时间差比圆形湍流控制器中间包减少1／4，算术平均值增加5．3％，说明非对称湍流控制器增强了中间包去除夹杂物能力且能有效缩小两流之间流体流动的差异。

关键词：非对称中间包、非对称湍流控制器、平均停留时间、流动特性

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分类号：TF777.1(炼钢)

资助基金：国家高技术研究发展计划2009AA032530;国家自然科学基金和上海宝钢集团公司联合资助项目50834010;国家自然科学基金资助项目50974146;中央高校基本科研业务费N100409007

在线出版日期：2012-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：21-25