大曲率结构化表面湍流流场特性对比研究

• 作者: 付有志 唐波 王迎春 袁巧玲 计时鸣 谭大鹏
• 来源期刊: 应用基础与工程科学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 软性磨粒流 大曲率圆管 湍流模型 数值模拟
• 年，卷（期）: 2012,（4）
• 页码范围: 654-664
• 分类号: O359
• 字数: 6142字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1005-0930.2012.08.011

摘要

湍流模型选择对于小尺寸大曲率圆管内软性磨粒流湍流流场模拟计算具有重要影响.针对此问题,提出使用标准k-ε模型与考虑两相磨粒流平均流动中的旋转及旋流流动情况的重整化群(RNG) k-ε模型进行仿真对比研究的方法,基于颗粒动力学理论的欧拉模型,对软性磨粒流的控制方程进行求解.通过使用两种湍流模型,对小尺寸大曲率圆管内湍流流动进行仿真计算,得到了两湍流模型下软性磨粒流流场的速度、压力、湍动能等数值模拟结果.仿真结果对比分析表明:标准k-ε模型模拟得到的速度值与实验值存在一定误差,而RNG k-ε模型仿真的速度值误差相对较小；标准k-ε模型对湍动能的估值计算比RNG k-ε湍流模型高,难以计算有滞止点的流动过程；RNG k-ε湍流模型能更有效地模拟有大曲率带分离的湍流流动,从而证明该模型更适合小尺寸大曲率圆管内软性磨粒流湍流流动的研究.