突扩巷道流场回流区边界PIV实验与数值模拟

为探究突扩巷道断面风速分布规律,准确确定流场回流区边界,利用粒子图像测速仪(PIV)对矩形均直突扩巷道流场进行测试,并对不同突扩比和不同入口风速条件下突扩流场进行数值模拟。研究结果表明:风流经过突扩巷道后流线由平滑直线发生突变,在突扩位置后上下隅角形成回流旋涡区,回流区域负值风速的存在使得回流区内速度分布呈现"Ω"型,随着距离的增加速度分布逐渐趋于稳定并呈"∩"型,断面风速由"Ω"型分布向"∩"型分布的过渡位置即为突扩巷道流场回流区边界位置;在风速0.1~2.5 m/s内,回流区边界位置随着风速的增大有较大变化,而在风速2.5~25.0 m/s内,回流区位置随风速的增大变化较小;当风速一定时,回流区边界位置随着突扩比的增大而距突扩过渡面越远,即回流区越长。