唐海燕
,
梁永昌
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00391
采用数值模拟并结合实验的方法, 研究了Coriolis力、出水口位置、流体初始切向速度等因素对汇流旋涡产生过程的影响, 此外还研究了具有一定切向运动的流体在浇注过程中切向速度、径向速度的变化规律. 研究表明, 初始流体静止时, Coriolis力是汇流旋涡产生的主要原因, 且汇流旋涡产生的原始驱动力来自于出水口附近处的流体旋量; 初始流体静止时出水口位置对旋涡临界高度的影响不明显, 但是当流体具有一定的初始速度时出水口偏离中心可以使旋涡的产生高度显著降低, 此时流体的切向运动是汇流旋涡产生的根本原因; 流体初始切向运动速度对汇流旋涡的临界高度影响显著, 初始角速度越大, 汇流旋涡产生时刻越早, 临界高度也越高, 因此给予流体一定的静置时间、降低其湍流程度是抑制汇流旋涡卷渣的重要举措; 汇流旋涡的起旋高度HSS与初始角速度ω的关系式为HSS=0.11+2.85ω-4.04ω2+1.95ω3, 空气柱贯通至出水口的高度HCS与ω的关系式为HCS=0.09+1.49ω-0.79ω2, 拟合度均在0.99以上.
关键词:
汇流旋涡
,
钢包浇注
,
临界高度
,
Coriolis力
,
切向速度
,
径向速度
,
VOF模型
唐海燕
,
梁永昌
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00391
采用数值模拟并结合实验的方法,研究了Coriolis力、出水口位置、流体初始切向速度等因素对汇流旋涡产生过程的影响,此外还研究了具有一定切向运动的流体在浇注过程中切向速度、径向速度的变化规律.研究表明,初始流体静止时,Coriolis力是汇流旋涡产生的主要原因,且汇流旋涡产生的原始驱动力来自于出水口附近处的流体旋量;初始流体静止时出水口位置对旋涡临界高度的影响不明显,但是当流体具有一定的初始速度时出水口偏离中心可以使旋涡的产生高度显著降低,此时流体的切向运动是汇流旋涡产生的根本原因;流体初始切向运动速度对汇流旋涡的临界高度影响显著,初始角速度越大,汇流旋涡产生时刻越早,临界高度也越高,因此给予流体一定的静置时间、降低其湍流程度是抑制汇流旋涡卷渣的重要举措;汇流旋涡的起旋高度Hss与初始角速度ω的关系式为Hss=0.11+2.85ω-4.04ω2+ 1.95 ω3,空气柱贯通至出水口的高度Hcs与ω的关系式为Hcs=0.09+ 1.49ω-0.79ω2,拟合度均在0.99以上.
关键词:
汇流旋涡
,
钢包浇注
,
临界高度
,
Coriolis力
,
切向速度
,
径向速度
,
VOF模型
蔺瑞
,
颜正国
,
刘涛
,
刘家占
,
于景坤
材料与冶金学报
doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2011.03.004
采用CFD商用软件FLUENT,选取VOF气-液两相流模型和标准k-ε湍流模型对60t钢包浇注过程进行了数值模拟和物理模拟,利用水口流量和液面高度随时间的变化曲线分析了浇注过程中旋涡的产生及变化规律,得到了产生旋涡时自由液面的速度场,并与水模拟实验结果进行了比较.研究结果表明,水口直径及其水口位置对旋涡影响的数值计算结果与物理实验的结果吻合较好.VOF模型对于该过程的模拟是合理的和可行的.
关键词:
钢包
,
旋涡
,
VOF模型
,
浇注过程
赵娜
,
余永刚
,
张琦
,
陆欣
工程热物理学报
设计了一种双旋流槽离心式喷嘴，采用高速录像系统，研究了液体推进剂模拟工质在喷口处的雾化角特性。在实验基础上，建市r离心式喷嘴内流的VOF模型，基于FLUENT软件进行了数值模拟，获得了喷嘴内流场密度、速度分布特性。结果表明：喷雾初期喷嘴内存在一个空气核，随后很快消失，雾化角变小并趋于稳定。雾化角计算值与测量值吻合较好。
关键词:
离心式喷嘴
,
数值模拟
,
雾化角
,
空气核
,
VOF模型
任美鹏
,
李相方
,
徐大融
,
尹邦堂
工程热物理学报
常规钻井返出管线敞口，钻井液在返出管线中流动为非满管流动，小气侵量时，泥浆池液面变化不明显，检测装置无法测量液面变化，钻井液返出流量无法测量或者测量误差较大，无法感知小流量差的变化。本文基于气液两相流理论建立了井筒气液两相流参数与井口溢流速度的关系模型，计算表明气侵速度越大，气泡运移距井口越近，井口溢流速度越大。并以空气和钻井液（非牛顿流体）为介质，基于VOF多相流模型，模拟了钻井液返出流量变化时气液界面变化情况，分析了纯钻井液和不同含气率钻井液在返出管线流动时液面变化特征，得出纯钻井液流动时喇叭口处液面变化最明显，优化液面检测装置安装在喇叭上，更能准确及时地检测液面变化早期发现溢流，进气速度影响返出管线钻井液液面稳定性。
关键词:
溢流
,
液面检测装置
,
VOF模型
,
气侵检测
顾汉洋
,
高晖
,
郭烈锦
工程热物理学报
采用VOF模型对水平管油水两相分层流动进行了数值模拟,分析了两相表观速度以及粘度、密度等物性参数对截面相含率和压降的影响,计算结果表明:截面相含率主要由两相表观速度比决定,受粘度和密度等物性参数的影响较小;而压降受两相表观速度和物性参数的影响都较大.
关键词:
两相分层流
,
紊流
,
VOF模型
,
数值模拟
许兆峰
,
陈铁军
,
樊毅
,
吴玉林
工程热物理学报
开敞式水泵吸水池内流动是具有自由表面的复杂流动.本文利用VOF(Volume of Fluid)模型对开敞式水泵吸水池内的后台阶流动进行了数值模拟,模拟结果与试验数据基本吻合.VOF模型是模拟开敞式水泵吸水池内流动的一种有效方法.
关键词:
吸水池
,
后台阶流动
,
数值模拟
,
VOF模型
左子文
,
王军锋
,
霍元平
,
谢立宇
,
许荣斌
工程热物理学报
对固定荷电液滴吸附细颗粒物进行了数值模拟计算.采用微漏电模型计算电场分布和作用在液滴上的电场力.利用VOF模型追踪液滴自由界面,考虑自由界面流体体积分数过渡引起的物性参数变化.通过求解牛顿方程计算固体细颗粒物的运动轨迹.计算模拟了细颗粒物在库仑力、电场力、流体黏阻以及重力的作用下脱离基底被荷电液滴捕集的全过程,分析了不同电场强度、颗粒粒径以及液滴粒径等因素对吸附效率的影响.计算结果与实验结果吻合较好.
关键词:
荷电液滴
,
细颗粒物捕集
,
微漏电模型
,
VOF模型
王乐勤
,
郝宗睿
,
吴大转
工程热物理学报
水下气体喷射产生一个复杂的非稳态多相流场.为建立两相流场结构的预测方法,并揭示水下气体射流初期的流动演化和气水的相互作用,采用VOF两相流模型对水下气体喷射过程进行了数值模拟,分析了气体喷射形成的复杂流场结构.结果显示,在喷射初期,喷射形成的部分气泡在逆向涡流带动下向后翻卷;管口附近产生压力峰值区,该峰值快速衰减趋近于周围环境压力;射流过程中气液两相流场内形成了复杂的压缩和膨胀波以及涡旋运动.
关键词:
气体射流
,
VOF模型
,
数值模拟
