同流中多孔熱水浮射流近區(qū)的數(shù)值模擬.pdf

1、浮射流是自然界的一種常見流動(dòng),其廣泛地存在于各行各業(yè),許多工程技術(shù)領(lǐng)域都需要用到浮射流理論和浮射流技術(shù),因此對(duì)浮射流的研究不僅具有重要的學(xué)術(shù)意義,而且對(duì)工程實(shí)踐也具有重要的指導(dǎo)意義。對(duì)于單孔射流的研究和靜止環(huán)境中射流的研究,前人已經(jīng)做了大量的工作,但對(duì)于動(dòng)水環(huán)境中的多孔浮射流的研究還不多,因此本文將采用數(shù)值模擬的方法對(duì)同流環(huán)境中多孔熱水浮射流進(jìn)行研究,采用FLUENT軟件中的Reyonlds應(yīng)力模型并結(jié)合SIMPLE算法進(jìn)行計(jì)算,探討不

2、同工況下各特征物理量的混合特性及運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律。 本文首先回顧了射流的基本理論,分析了射流的研究現(xiàn)狀,對(duì)國(guó)內(nèi)外專家和學(xué)者對(duì)單孔射流和多孔射流的研究做了簡(jiǎn)單概括。然后扼要介紹了紊流數(shù)學(xué)模型,闡述了紊流模型的基本假定和基本方程,概括了紊流數(shù)學(xué)模型的分類,并對(duì)各種紊流數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了比較,分析了其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。隨之介紹了紊流數(shù)值模擬方法,對(duì)數(shù)值離散方法和離散格式做了概述,介紹了一維、二維和三維控制方程的離散過(guò)程和SIMPLE算法,并對(duì)本文

3、所要用到的三種軟件進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。 在數(shù)值模擬的計(jì)算中,首先對(duì)同流中不同射流孔數(shù)時(shí)的熱水浮射流進(jìn)行了數(shù)值模擬,給出了不同孔數(shù)時(shí)不同位置處的壓強(qiáng)場(chǎng)、速度場(chǎng)和溫度場(chǎng),得出了多孔射流與單孔射流的主要不同之處在于多孔射流之間存在吸附效應(yīng),孔數(shù)越多,在距孔口同一位置處各物理量的數(shù)值越大。接下來(lái),以三孔射流為例分析了不同孔間距時(shí)各物理量的混合特性,得出孔間距越大,混合點(diǎn)距孔口的距離越遠(yuǎn),吸附效應(yīng)越不明顯,在距孔口同一位置處各物理量的數(shù)值也越