气液射入压载水排放管中混合过程的数值模拟

利用高效活性自由基在压载水排放管路中杀灭致死有害入侵微小生物,可解决目前各国海洋生态环境保护亟待解决的生物入侵问题.横流环境中的垂直射流,能够产生强卷吸反向涡旋对,具有较好的混合效果,以此实现气液携带的活性自由基与压载水在短距离的管路中快速均匀混合,以便使活性自由基充分接触并杀灭入侵微小生物.拟采用较成熟的假设各相均为连续相的Eulerian-Eulerian双流体模型对T型管路结构进行数值模拟,分析气体体积分数在管路中的演变,来表征射流与横流的混合过程.结果显示,沿横流横断面上,气体体积分数存在反向涡旋对,在横流纵剖面上,可以明显看到紊动射流的起始段、弯曲段和顺流段,其气体分数分布区的发展类似于单相自由射流.不同流速比的流场演变,因受壁面约束形成独特的结构特征,同时说明冲击射流在短距离内更有利于快速混合.