边界条件对双级旋流器下游涡量的影响

• 作者: 张弛 林宇震 许全宏 霍伟业
• 来源期刊: 推进技术
• 学科: 工学
• 关键词: 粒子图像测速法 数值模拟 旋流器 边界条件 漩涡
• 年，卷（期）: 2015,（3）
• 所属期刊栏目: 燃烧 传热
• 页码范围: 419-428
• 页数: 10页
• 分类号: TK231.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.2015.03.015

摘要

使用PIV实验和CFD数值模拟的方法研究多个双级旋流器和单个双级旋流器下游的冷态流场，对比分析两种情况下，速度场分布、漩涡结构和涡量的变化规律，获得边界条件对双级旋流器下游漩涡结构的影响规律。PIV实验与CFD数值模拟结果在中心漩涡结构和涡量的变化规律上吻合得较好；单个旋流器情况下，由于旋流器和壁面之间的相互作用形成了两对角涡，多个旋流器情况下，由于旋流器旋流之间的相互作用而形成了一个旋流器边界区域漩涡（边界涡）；单个旋流器情况下的中心漩涡涡强在主燃孔射流之前始终低于多个旋流器情况，其中，距离旋流器出口10mm处，数值模拟结果显示单个旋流器中心漩涡涡量是多个旋流器的92.4%，而PIV实验结果显示该值为90.0%；单个旋流器情况下主燃孔射流对中心漩涡的加强作用较多个旋流器更加显著。正是由于不同边界条件下，外围流体处的漩涡结构不同导致了中心漩涡涡量变化规律不同。