韩凤琴
,
肖业祥
,
久保田乔
,
刘洁
工程热物理学报
与喷到水中的水喷流(潜喷流submerged jet)不同,喷到大气中水的喷流(自由喷流free jet)从喷嘴喷出后会发生缩流,然后再渐渐扩散,但这种缩流的流动机理迄今都没有被非常清楚的描述.本文对喷管喷出的射流进行了详细的非定常粘性流动解析,究明了产生缩流时准自由射流区域内压能转化为动能的机理,并用数值计算方法对自由射流的缩流直径进行了预测.
关键词:
自由射流
,
多相流
,
数值解析CFD
,
缩流机理
,
能量损失
肖业祥
,
沈娜
,
韩凤琴
,
久保田乔
工程热物理学报
为实现冲击式水轮机水斗内非定常流动的数值解析,需要高密度匀布非正交贴体坐标网格来拟合水斗曲面.本文开发了一种用于水斗曲面三维非正交贴体坐标匀布网格的数值生成程序,其主要算法是基于曲线与曲面的微分几何性质提出的四点投影法.程序可根据需要计算出不同密度的匀布贴体网格点.通过对两不同水斗的算例结果显示数值生成的网格很好地拟合了水斗不规则曲面,同时计算出各网格点的切向矢量和单位法向矢量.
关键词:
水斗自由曲面
,
非正交三维贴体网格
,
四点投影法
,
数值生成
韩凤琴
,
肖业祥
,
久保田乔
工程热物理学报
本研究采用水斗三维非正交贴体坐标系进行了非定常自由水膜流动的数值解析.对不规则水斗内表面采用三维非正交贴体坐标系下离散点进行拟合,推导了曲面离散点的法向矢量和曲面微元面高斯曲率、平均曲率等几何特征量的计算公式,进而导出流体粒子在运动方向上曲率计算式.在水斗三维贴体坐标系中,还推导了流体粒子在水斗曲面上的运动控制方程.最后对某水轮机水斗内表面非定常自由水膜流进行了数值模拟,得到其非定常水膜流态分布.
关键词:
冲击式水轮机
,
水斗曲面
,
贴体坐标系
,
自由水膜流
,
数值解析
