基于Realizable k-ε湍流模型和Zwart空化模型,采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法（CFD）,結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)的研究成果,對(duì)某文丘里管的流動(dòng)進(jìn)行了模擬計(jì)算,研究穩(wěn)流工作的文丘里管的空化流體動(dòng)力學(xué)特性和穩(wěn)流特性規(guī)律。流量的模擬數(shù)值與已有的試驗(yàn)數(shù)值吻合較好,誤差在5.8%以內(nèi),證明數(shù)值模擬方法可以用來研究文丘里管的流動(dòng)特性。通過改變文丘里管的漸縮段入口結(jié)構(gòu)跟漸擴(kuò)段角度,對(duì)其穩(wěn)流特性進(jìn)行研究,并得到以下結(jié)論:空化現(xiàn)象的出現(xiàn)是文丘里管穩(wěn)流作用的必要條件。增大文丘里管的漸擴(kuò)段角度,邊界層分離現(xiàn)象更為嚴(yán)重,在尾流區(qū)會(huì)產(chǎn)生更多的旋渦,加劇了流體的湍流程度,造成了更多能量的不可逆耗散。在一定程度上,湍流程度與文丘里管的穩(wěn)流性能成正比。湍流愈劇烈,穩(wěn)流性能愈好。同時(shí)圓弧式收縮段結(jié)構(gòu)的文丘里管穩(wěn)流響應(yīng)迅速;拋物線、直線式收縮段結(jié)構(gòu)的文丘里管穩(wěn)流響應(yīng)較慢。 

【文章來源】：流體機(jī)械. 2020,48(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

文丘里管尺寸

本文使用軟件Gambit對(duì)流體域進(jìn)行網(wǎng)格的劃分,d=10 mm,L=10 mm的文丘里管網(wǎng)格劃分情況如圖2所示。網(wǎng)格數(shù)量最終確定為20 034個(gè),此時(shí)最差網(wǎng)格扭曲度為0.34。本文使用網(wǎng)格類型為四邊形網(wǎng)格,采用結(jié)構(gòu)化劃分方式。對(duì)文丘里管喉部位置進(jìn)行網(wǎng)格加密處理,以保證整個(gè)流場(chǎng)的計(jì)算精度和收斂性滿足研究要求。3 文丘里管空化流動(dòng)數(shù)值模擬

由圖4可知當(dāng)漸擴(kuò)段角度由5°增加到7°時(shí),臨界壓力比由0.866降低到0.848。同時(shí),穩(wěn)定時(shí)的流量由1.545 kg/s降到1.518 kg/s。為進(jìn)一步探究文丘里管內(nèi)部流體流動(dòng)特性,現(xiàn)以CV1為例,繪制其在時(shí)的速度分布云圖(見圖5)、壓力分布云圖(見圖6)。圖6 壓力云圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]氣化爐內(nèi)部水冷壁排渣口設(shè)計(jì)和試制[J]. 姚博貴,牛步娟,高寧,韓永芳,張凱,馬玉玫,張建曉,李義民,羅永智.  壓力容器. 2019(04)
[2]高壓預(yù)冷器管板變形原因分析[J]. 雒定明,張玉明,焦建國(guó),張迅,高程.  壓力容器. 2019(04)
[3]纏繞管式換熱器換熱管泄漏失效分析[J]. 雷萬慶,張凱,張建曉,溫寶峰.  壓力容器. 2019(01)
[4]換熱器管線阻尼減振技術(shù)研究[J]. 萬方騰,何立東,丁繼超,范文強(qiáng).  機(jī)電工程. 2019(01)
[5]FT合成反應(yīng)器管束的設(shè)計(jì)與制造[J]. 楊斌.  化工設(shè)備與管道. 2018(06)
[6]大開挖穿越管道熱力耦合分析[J]. 王國(guó)茂,趙瀟,魏莉鴻.  壓力容器. 2018(02)
[7]文丘里管不同空化階段空化不穩(wěn)定特性的試驗(yàn)研究[J]. 龍新平,王炯,左丹,章君強(qiáng),季斌.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(02)
[8]三種空化模型在離心泵空化流計(jì)算中的應(yīng)用評(píng)價(jià)[J]. 劉厚林,劉東喜,王勇,吳賢芳,莊宿國(guó).  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(16)
[9]空化流動(dòng)研究進(jìn)展[J]. 楊帆,陳偉政,唐學(xué)林.  流體機(jī)械. 2009(11)



本文編號(hào)：3347818