刘雯
,
骆政园
,
白博峰
工程热物理学报
本文用数值模拟的方法研究了螺旋纽带在圆管中引发的涡流形成过程与机理，分别用RNGκ-ε和RSM模型模拟计算，并与相关文献的实验结果进行对比，用更准确的RSM模型进行后续研究。在螺旋纽带中，由于边界层分离，先出现两个涡，根据角动量守恒，这两个涡的旋向与纽带旋向相反，在主流切向速度的作用下，这两个涡逐渐衰减，在衰减过程中，同样由于边界层分离，形成与纽带旋向相同的两个涡，这四个涡会暂时共存，之后逐渐减弱消失，随着流动的发展，由于流线弯曲不稳定，出现旋向与纽带相同的两个涡，并一直维持此涡结构。螺旋纽带中的二次流动是在壁面切府力、科氏力和离心力综合作用下产生的。
关键词:
螺旋涡
,
旋流
,
RSM
,
RNG
,
κ-ε
,
螺旋纽带
刘雯
,
张铎
,
曹学贵
,
白博峰
工程热物理学报
目前对短纽带引发的气液旋流中液膜的分布规律认识不清楚,限制了短纽带在换热器中的应用.本文采用欧拉双流体模型研究了短螺旋纽带引发的管内气液旋流场中液膜的形成及发展规律.研究发现:气液两相雾状流来流,在纽带下游的直管段中,存在两个对称的螺旋涡,截面上的液膜厚度存在两个对称的波峰.纽带下游一定位置处,截面上液膜厚度的周向峰值会达到最大,随后液膜厚度的峰值逐渐降低.周向平均液膜厚度沿轴向先增厚后减薄.截面上流体的低压中心与螺旋涡的中心不重合,受液膜分布的影响显著.
关键词:
短螺旋纽带
,
气液旋流
,
液膜
,
螺旋涡
