流体机械
流體機械
류체궤계
FLUID MACHINERY
2009年
12期
9-13
,共5页
陈炎%曹树良%梁开洪%祝宝山
陳炎%曹樹良%樑開洪%祝寶山
진염%조수량%량개홍%축보산
射流放水阀%温度体模型%重叠分区背景网格%旋涡空化
射流放水閥%溫度體模型%重疊分區揹景網格%鏇渦空化
사류방수벌%온도체모형%중첩분구배경망격%선와공화
hollow-jet valve%temperature analogy%division of background grid%vortex cavitation
射流放水阀是水电站和水坝放水系统中广泛应用的流量控制装置.目前关于射流放水阀的数值模拟均为静止状态下的流场分析,运动状态下的流场数值模拟还未见报道.本文采用温度体模型和重叠分区背景网格方法生成射流阀动态关闭过程中的计算域网格,首次采用数值模拟方式对其动态过程进行研究.数值模拟结果显示,射流阀流量与开度呈近似线性变化规律,但在大开度和小开度范围内,流量随开度的变化较为平缓.水流经阀针后发生分离,在其背部形成主流区、剪切层区和回流区.在阀针外缘处、阀壳喉部及阀针后侧的压力远远低于阀针头部及正面压力,将导致这些区域发生汽蚀.数值模拟结果与实验观测到的现象非常吻合.
射流放水閥是水電站和水壩放水繫統中廣汎應用的流量控製裝置.目前關于射流放水閥的數值模擬均為靜止狀態下的流場分析,運動狀態下的流場數值模擬還未見報道.本文採用溫度體模型和重疊分區揹景網格方法生成射流閥動態關閉過程中的計算域網格,首次採用數值模擬方式對其動態過程進行研究.數值模擬結果顯示,射流閥流量與開度呈近似線性變化規律,但在大開度和小開度範圍內,流量隨開度的變化較為平緩.水流經閥針後髮生分離,在其揹部形成主流區、剪切層區和迴流區.在閥針外緣處、閥殼喉部及閥針後側的壓力遠遠低于閥針頭部及正麵壓力,將導緻這些區域髮生汽蝕.數值模擬結果與實驗觀測到的現象非常吻閤.
사류방수벌시수전참화수패방수계통중엄범응용적류량공제장치.목전관우사류방수벌적수치모의균위정지상태하적류장분석,운동상태하적류장수치모의환미견보도.본문채용온도체모형화중첩분구배경망격방법생성사류벌동태관폐과정중적계산역망격,수차채용수치모의방식대기동태과정진행연구.수치모의결과현시,사류벌류량여개도정근사선성변화규률,단재대개도화소개도범위내,류량수개도적변화교위평완.수류경벌침후발생분리,재기배부형성주류구、전절층구화회류구.재벌침외연처、벌각후부급벌침후측적압력원원저우벌침두부급정면압력,장도치저사구역발생기식.수치모의결과여실험관측도적현상비상문합.
Hollow-jet valve is widely used in water discharging system of hydropower station and dam. At present, the computational fluid dynamics of hollow-jet valve is under the static analysis. In this thesis, grids' reference temperature distribution and division of background grid are used to generate the dynamic grid during the closing process. The computational fluid dynamics obtain the flow rates at different valve opening. The pressure at the outer margin and backside of valve needle, throat of valve shell is much lower than front side, which will case the vortex cavitation. This result is highly identical with the phenomenon observed by experimental methods.