基于FLUENT的不同喷嘴轮廓线形对流出系数影响分析孙德志.pdfVIP

　理论与实验 　 基于 FL UENT 的不同喷嘴轮廓线形对 流出系数影响分析 1 1 2 3 孙德志 　杨 　周 　刘炜丽 　原建新 ( 1 东北大学 ,沈阳 110004 ; 2 沈阳理工大学 ,沈阳 1100 15 ; 3 辽宁省计量科学研究院 ,沈阳 110004) ε 摘 　要 　利用 Fluent 软件对 5 种内轮廓曲线喷嘴进行了三维流动仿真 ,采用标准的 k - 两方程湍流模型 ,计 算了管道与喷嘴上的压力值 。数值模拟结果表明 ,当在相同的工作状态下 ,且流量相同的情况下 ,喷嘴的曲线形状 影响差压值 ,从而影响喷嘴的流出系数 。数值模拟方法能够反映喷嘴内部的复杂流动 ,为喷嘴的设计和改进提供 了理论依据 。 关键词 　数值模拟 ;喷嘴 ;压差 ;流出系数 ; Fluent 可以形象地再现流动情景 。因此 ,CFD 成为一种重 0 　引言 要的设计和计算方法[2 ] 。 差压式流量计是根据安装于管道中节流装置产 1 　三维湍流流动的力学模型[ 3 ] 生的差压 、已知的流体条件和节流装置与管道的几 何尺寸来测量流量的仪表 。节流式流量计的工作原 湍流流动模型很多 ,但大致可以归纳为以下 3 理是当流体通过设置在管道中的节流件时 ,造成流 类 : ) 束局部收缩 ,其流速提高 ,压力减小 ,在节流件前后 1 湍流输运系数模型 。将速度脉动的二阶关联 产生压差 ,此压差值与该流量的平方成正比[ 1 ] 。 量表示成平均速度梯度与湍流黏性系数的乘积 。模 传统的标准节流装置的设计是以实验为基础 , 型的任务就是给出计算湍流黏性系数 μ 的方法 。 t 通过反复的设计和实验 ,并借助经验的判断确定最 根据建立模型所需要的微分方程的数 目,可以分为 ( ) 终的设计方案 ,设计的周期较长 , 费用较高 ,对经验 零方程模型 代数方程模型 ,单方程模型和双方程 的依赖性较强 。随着计算机 内存和并行技术的发 模型 。 展 ,数值模拟开始更为广泛地应用于节流装置的设 2) 抛弃了湍流输运系数的概念 ,直接建立湍流 ( ) 应力和其它二阶关联量的输运方程 。 计和流场分析中。计算流体力学 以下简称 CFD 就是其中一种有效地研究流体动力学的数值模拟方 3) 大涡模拟 。前两类是以湍流的统计结构为基 法 。它能够描述不同曲线的复杂几何体内部的三维 础 ,对所有涡旋进行统计平均 。大涡模拟把湍流分 流动现象 ,能够在设计的初期快速地评价设计并做 成大尺度湍流和小尺度湍流 ,通过求解三维经过修 出修改 ,而不需要花费原型生产和反复测试的代价 ; 正的N avier - S