淹没条件下水射流涡旋特性大涡模拟及实验研究

• 作者: 卢义玉 周哲 张欣玮 汤积仁 章文峰 陈钰婷
• 来源期刊: 中国石油大学学报(自然科学版)
• 关键词: 淹没水射流 涡旋 大涡模拟 粒子成像测速
• 年，卷（期）: 2015,（3）
• 所属期刊栏目: 石油钻采工程
• 页码范围: 98-104
• 页数: 7页
• 分类号: TE319
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-5005.2015.03.013

摘要

采用大涡模拟方法对淹没条件下水射流的涡量场进行数值模拟，分析流场中涡旋的产生与扩散机制，并通过相同条件下粒子图像测速仪测量射流的涡量场，对模拟结果和方法进行验证。模拟研究泵压和围压对淹没射流涡旋特性的影响。结果表明：在射流流场中，由喷嘴出口产生一系列涡量集中的点涡旋，随着射流的前进涡旋逐渐扩散，卷吸周围介质并传递能量，卷吸范围逐渐扩大，而卷吸能力沿射流轴向呈指数衰减；随着泵压升高，整个流场中涡旋的涡量值明显增大，涡旋扩散长度直线上升；围压对涡量基本没有影响，围压的增加会使涡旋扩散区长度直线下降，减小卷吸作用范围。