基于渦粘模型的擴壓器湍流分離流動的數(shù)值模擬研究.pdf

1、擴壓器內(nèi)部的流動在工程應(yīng)用中較為常見,并包含了流體力學(xué)典型的分離流動特征,即壓力驅(qū)動流體從光滑壁面分離,沿流道斜面產(chǎn)生逆向壓力梯度,會在擴壓器后部區(qū)域形成一個不穩(wěn)定的分離泡。當(dāng)邊界層發(fā)生分離時,大量能量高的流體與能量低的流體相互混合,造成流動動能、勢能的損失以及流體機械效率的下降。因此,在流體力學(xué)的工程應(yīng)用中,應(yīng)用湍流模型準(zhǔn)確模擬擴壓器內(nèi)部分離流動,并開展湍流模型的適應(yīng)性研究,對擴壓器流體力學(xué)的精確設(shè)計及降低流動阻力,既具有較強的理論指

2、導(dǎo)意義又具有較高的實用價值。
　　本文分別建立了二維、三維擴壓器流動的物理模型和數(shù)學(xué)模型,主要采用三種渦粘模型對擴壓器內(nèi)流問題進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。運用模型,并分別采用了六套不同的計算網(wǎng)格,對二維擴壓器流動進(jìn)行了數(shù)值模擬,通過數(shù)據(jù)對比,選出計算精度高且最為合理的網(wǎng)格系統(tǒng)。采用標(biāo)準(zhǔn)模型結(jié)合兩種壁面函數(shù)法對二維擴壓器流動進(jìn)行了數(shù)值模擬,通過數(shù)據(jù)對比表明,兩種壁面函數(shù)法的計算結(jié)果相差不大,且都不能模擬出流動的分離現(xiàn)象,計算精度較低。采用標(biāo)

3、準(zhǔn)模型、低雷諾數(shù)模型以及模型對二維擴壓器流動進(jìn)行了數(shù)值模擬,對比分析了三種模型的計算結(jié)果,得出模型的計算精度最高,且較準(zhǔn)確地模擬出了分離流動現(xiàn)象。采用模型,建立了二維擴壓器的計算模型并對入口湍流量進(jìn)行了參數(shù)研究,最終確定合理的入口湍流參數(shù)的經(jīng)驗算法。建立了三維擴壓器的數(shù)值計算模型,并采用標(biāo)準(zhǔn)模型,低雷諾數(shù)模型分別進(jìn)行計算,得到了三種模型在不同截面處的速度等值線圖等,比較分析了三種模型的計算結(jié)果,得出模型在預(yù)測分離流動現(xiàn)象時,具有明顯的優(yōu)