多层水股射流在水垫塘内流场特性的数值模拟

研究表孔采用上翘或下跌式、深孔采用下弯式布置所形成的表深孔上下差动出流,水股分层分散射流在水垫塘内的流动特征和各水股射流之间的干扰碰撞特性。选用非定常不可压缩流动的N-S方程和RNGk-ε紊流模型,采用VOF(Volume of Fluid)法,结合溪洛渡双曲拱坝水垫塘,对不同间距的多层二元射流进入消力池后的水流结构进行了数值模拟。分析不同水股间距对水垫塘底板的冲击压力的影响以及与流场、速度场的关系。

射流角度对固定几何结构二元喷管气动喉道的影响

采用基于雷诺平均的二维N-S方程和RNGκ-ε湍流模型的有限体积法,对在喷管喉道附近注入不同角度对称射流的二元矢量喷管全流场进行了数值研究。结果表明:射流与主流的总压比RSP越大,射流角度越接近0,°喷管有效喉道面积比越小。与无射流时相比,当射流缝处于喉道处,射流缝宽度为1 mm,射流角度为0,°RSP=1.0时,喷管相对喉道面积比可达到78.15%;保持RSP不变时,改变射流角度,喷管总压恢复系数、推力系数和射流流量基本保持不变;通过改变射流角度可以有效控制喷管的喉道面积。

比热变化对激波诱导气动矢量喷管影响的数值研究

采用基于雷诺平均的二维Navier-Stokes方程和RNGκ-ε湍流模型的有限体积法,考虑比热随温度的变化,对激波诱导气动矢量喷管的流动情况和性能进行了数值仿真研究。结果表明:与平均定比热计算相比,变比热计算的喷管流动情况发生了较大变化,激波位置前移、激波强度减弱、喷管出口气流平均速度增大;进一步分析发现,与平均定比热计算相比,变比热计算的喷管推力系数、推力矢量角、推力矢量效率均有所增大。

二维射流的稳定性分析与流动控制

本文在绝对 /对流不稳定性的理论框架下 ,对二维射流的稳定性进行了数值分析。研究表明射流流场各局部剖面是对流不稳定的 ,不会产生整体失稳 ,射流频率由流场中最大增长的不稳定频率确定。将一NACA0 0 1 2翼型放置于射流势流核心区中 ,改变翼型的偏转角度θ ,可使射流剪切层频率与翼型尾流频率发生共振 ,整个流场产生自激振荡 ,加强了射流与外界流场的混合 ,并使射流发生矢量偏转。