鲁 俊,王玲玲,曹小红

(1.张家港市水利局,江苏张家港 215600;2.河海大学水利水电学院,江苏南京 210098)

横流中射流及其温度标量输运大涡模拟

鲁 俊1,王玲玲2,曹小红1

(1.张家港市水利局,江苏张家港 215600;2.河海大学水利水电学院,江苏南京 210098)

将动力拟序涡黏性亚格子应力模型拓展到温度标量亚格子模型中,数值模拟了横流条件下有、无温度标量场作用的射流,得到的横流条件下浮力射流的温度和速度分布与Anwar的试验值吻合一致。在此基础上,分析了有、无温度标量场作用下射流回流区域大小和射流轨迹线特性,对比分析了回流区域内涡心和分离点处湍动能和耗散率、拟涡能以及边界层处拟序结构等湍流特性。计算结果表明:温度场的作用使射流的回流区域增大,射流速度轨迹线高度增加,回流区域内湍流的湍动能增加,边界处拟序结构的周期性不如无温度场时明显。

射流;横流;大涡模拟;温度场;拟序结构

在实际工程中常遇到废温水向河流中排放等问题。从水力学角度来看,这类问题可以概化为横流中的射流及其标量输运问题,因此,对此进行系统研究具有重要的理论意义和实际应用价值。

许多研究者对此类问题做了很多试验及理论和数值模拟研究,如文献[1-4]研究了射流轨迹线等宏观分布特性,但未能给出瞬时流场分布特性;韩会玲等[5]采用雷诺时均方程数值分析了横流中射流,受雷诺时均方程的局限,仅能对射流的轨迹线等宏观特性进行分析,未能给出射流发展的整个瞬时过程。……