扇形自由水射流流场的PDPA实验研究

采用相位多普勒粒子测速技术(PDPA)对15MPa射流压力下的某一扇形水射流流场进行了实验研究。分析了平均速度分布、均方根速度分布及液滴粒径分布情况;并与圆柱形自由水射流的参数分布进行了对比。研究表明扇形水射流流场中的径向速度脉动是促进流束边缘液滴破碎的重要原因,而径向速度是影响流束展向扩散的关键因素;索太尔粒径随距喷嘴的距离增大而减小;液滴径向速度、液滴粒径和液滴出现概率之间存在着统计相关性。     

水平管内螺旋流涡特性数值模拟

螺旋流是工程上常见的流动现象,具有增强湍流度、促进传热传质和提高对颗粒的携带能力等特性。该文采用雷诺应力湍流模型(RSM)对水平管内由短螺旋扭带起旋的螺旋流流动特性进行了数值模拟研究,通过激光多普勒测速仪(LDV)测速实验验证了数学模型的准确性和可靠性。结果表明,水平管内螺旋涡首先在扭带吸力面形成,且形成初期,涡量的大小受主涡影响较大,二次涡形成后,涡量大小主要受二次涡影响。在形成过程中二次涡增强了壁面附近的速度脉动,能够有效地增加介质的掺混。此外,由于二次螺旋涡的存在,使水平径向压力梯度增加,靠近壁面处的轴向速度减小,近壁处切向速度值增大1倍,且径向速度在螺旋流中不可忽略。