非定常不稳定液固两相流动中旋涡对颗粒运动影响的数值研究

构建起双向耦合的液固两相流动旋涡动力学模型与数值方法 ;应用离散涡方法 ,计算非定常不稳定水流场 ;采用Lagrange方法模拟颗粒运动 ,颗粒对流体的反作用通过修正涡泡运动速度来实现。利用所建模型 ,计算了两种St数的泥沙粒子在圆柱绕流场中的运动。结果证明了液固两相流动中颗粒运动与旋涡存在着明确的相关结构 :( 1 )当水沙混合物中的泥沙颗粒碰上旋涡时 ,泥沙颗粒被卷入旋涡中 ,被卷入旋涡中的泥沙颗粒在运动过程中始终分布于旋涡区 ;( 2 )均匀水沙混合物绕圆柱流动 ,由于流体流过圆柱时产生剧烈分离流动 ,使得在尾迹流内中等St数 (St～o ( 1 ) )的泥沙颗粒从均匀水沙混合物中分离出来而往旋涡区聚集。

三棱柱型人工鱼礁绕流流场的CFD分析

基于CFD软件平台ANSYS FLUENT,模拟得到了5种不同来流速度(0.1、0.2、0.4、0.6和0.8 m/s)下三棱柱型人工鱼礁(各边长均为3 m)周围的三维水流场。通过速度场模拟结果分析,得到了上升流最大速度点位置、上升流最大高度、上升流最大速度、上升流平均速度以及背涡区尺度等参数;分析了礁体周围的压力分布和背涡区的涡旋结构特征。此外,还初步揭示出三棱柱型人工鱼礁绕流与方型人工鱼礁绕流在流场效应上的异同点。