崔祖涛,周林元（新疆工程学院电力工程系,乌鲁木齐 830091）

渐缩喷管与直短管的流场数值模拟及分析比较

崔祖涛,周林元
（新疆工程学院电力工程系,乌鲁木齐 830091）

摘 要：本文介绍了渐缩喷管内外部流动数值模拟的基本理论和方法，通过计算流体力学(CFD)技术对工质流体流经直短管和渐缩喷管的流动状态进行模拟，分析了工质流体流经喷管时喷管内外部的流场分布，并对两种短管的性能加以比较。

关键词：渐缩喷管；数值模拟；流场；卷吸

1　喷管应用概述

喷管的应用范围几乎包含所有工业领域、交通运输、农业生产，以及人民日常生活。除了人们熟知的燃烧设备和装置外，在非燃烧工业设备上也广泛应用。

2　物理模型

图中D为喷管进口直径，d为出口直径，L为直管长度，H为收缩段高度。由于喷管的流动为对称的，所以可以采用二维模型，采用输入坐标构造模型，并且为了能够得到较好的网格，采用分块划分网格，从而避开网格产生的畸形。

因为该模型对称，计算简单，所以直接用面的形式进行网格划分，为了使换分网格更精确，做辅助面将其划分为多个面，然后按照所分的区域，分区域划分网格，采用结构性网格，同时采用四边形网格，经检测，网格质量良好。

3　数值模拟理论基础

3.1 喷管的工作原理

高压低速的流体流过喷管时压力降低，流速增加，压力能减小动能增加。工质在压差的作用下，迅速扩散，动能增加的同时对外做功，或者将速度能转换成压力能。……