重力式水洞設計數(shù)值模擬研究.pdf

1、水洞像風洞一樣，是流體力學基本研究的主要工具。在水洞中可以研究如流動與實驗物體之間的作用力，邊界層現(xiàn)象，湍流，特別是氣蝕，水彈性現(xiàn)象和自由液面現(xiàn)象。水洞種類之一的重力式水洞依靠水的勢能來提供動力。本文的研究背景為某一即將建設的大型重力式水洞，在水洞建設前進行一些設計上的數(shù)值模擬顯得尤為重要。 本文根據(jù)實際的重力式水洞情況并利用商業(yè)軟件FLUENT對建立起來的模擬模型進行了求解，對結果進行了分析并進行了優(yōu)化選取。 本文的研

2、究內(nèi)容可分為四個部分： (1)收縮段的數(shù)值模擬研究，對低速風洞常采用的三種收縮曲線、維氏曲線、五次曲線以及雙三次曲線的圓變圓收縮段、圓變方收縮段進行了模擬計算并且比較分析，從工作段流動均勻穩(wěn)定的優(yōu)化角度出發(fā)，最終圓變圓收縮段采用維氏曲線，圓變方收縮段采用五次曲線。 (2)擴張段的數(shù)值模擬研究，根據(jù)擴張段空化數(shù)的選取原則，選取了擴張段的擴張角度為3°，同時驗證了擴張段具有改善水洞工作段速度均勻性的作用。 (3)整體模型，