弯管内三维流场水力特性数值模拟

作     者：戴熙武 孙洪亮 杨飞 纪昌知 DAI Xi-wu;SUN Hong-liang;YANG Fei;JI Chang-zhi

作者机构：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司杭州311122 

出 版 物：《中国农村水利水电》 (China Rural Water and Hydropower)

年 卷 期：2021年第9期

页      面：179-183页

学科分类：08[工学] 080103[工学-流体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

主　　题：弯管 数值模拟 水力特性 空化 三维流场 

摘      要：为研究弯管三维流场的流态、压强分布及局部水流空化等水力特性,采用Realizable k–ε紊流模型对弯管流场进行三维数值模拟,研究分析雷诺数、渐变段形状、曲率半径比及转角对弯管流场的影响。结果表明:随着雷诺数增大,弯管内侧压强逐渐减小,甚至出现负压,此时水流易产生空化现象;在雷诺数相同的情况下,弯管入口上游设置渐变段更易使水流脱离弯管内侧,从而造成弯管内侧出现负压,渐变段到弯管入口的距离对弯管流场影响不大;弯管曲率半径比越小,弯管内侧压强越小;减小转弯角度能使水流在弯管分布更均匀,从而显著减小弯管负压区的分布范围,甚至能避免空化现象的产生。