内置短螺旋扭带管内螺旋涡流数值模拟研究

• 作者: 代文杰 常凯 戴源 王树立 王蕾 饶永超
• 来源期刊: 常州大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 螺旋湍流 短扭带 RSM 二次涡
• 年，卷（期）: 2016,（2）
• 所属期刊栏目: 石油与天然气工程
• 页码范围: 73-78
• 页数: 6页
• 分类号: TK124
• 字数: 3420字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-0411.2016.02.014

摘要

为了考察螺旋扭带诱发的螺旋流加强传质及传热的动力学机理,以水为介质,利用RSM湍流模型对水平圆管中由短螺旋扭带引发的螺旋单相流进行了数值模拟,从螺旋涡的角度考察其流动特性.结果发现,二次螺旋涡首先在扭带吸力面形成,与未受螺旋涡影响的流场区域相比,由于二次螺旋涡的存在,使压力梯度增加、轴向速度减小、近壁处切向速度值增大1倍,径向速度拥有与切向及轴向速度相同的数量级;多段扭带可减缓旋流强度衰减,但压力损失有所增加.将计算得到的切向速度变化规律与相关的实验结果进行了对比,发现模拟与实验有相同的规律,为管道螺旋流的工业应用提供了理论参考.