盆池涡涡动过程数值研究

盆池涡是在盆池排水时在盆池中央的排水管道入口处形成的漏斗状旋涡。文中采用标准k-ε湍流模型和VOF方法对盆池涡的涡动全过程进行了仿真模拟,然后对计算结果进行分析和归纳,提出了盆池涡涡动机理假说。盆池涡是由外来扰动或流道截面几何形状的不规则或表面粗糙度不均匀引起速度场一定的切向流动而诱发出来的旋涡,其旋转方向是随机的,但与形成的切向流动方向一致。盆池涡是一种类兰金涡,速度和压力的分布具有兰金组合涡的特点;盆池涡在成熟阶段具有三个特性区域,分别称为抽气孔、吸气孔、抬气区域。

盆池涡旋转方向和龙卷风的形成

采用流体运动与地球自转相结合,从整体系统研究流体必须遵循的动力学规律.结果表明,盆池涡旋转的方向是确定的:地球北半球出现的盆池涡旋转的方向为逆时针(俯视);而南半球出现的盆池涡旋转的方向为顺时针;在地球的赤道线上的盆池涡是不旋转的.并用流体旋转动力学模型对龙卷风形成强烈旋涡的机理进行了探讨,得到了明确的龙卷风旋转方向.