梢涡空化CFD数值方法研究

摘要

梢涡空化数值模拟对减少梢涡空泡的不良影响意义深远。应用雷诺平均的N-S方程结合改进VOF空化模型模拟了椭圆形水翼梢涡空化特性进行了研究。采用的湍流模型为代数雷诺应力模型。为减小网格离散误差，计算中对梢涡处的网格进行了加密。首先对未发生空化时梢涡内轴向速度和切向速度进行计算，为了准确模拟梢涡涡核内系统旋转和流线曲率影响，将旋转和曲率修正方法应用于湍流模型中，发现经过修正的湍流模型明显提高了预报精度，与实验结果吻合较好，而未经修正的湍流模型过高预报了梢涡内湍流粘性耗散。在此基础上，结合改进VOF空化模型对梢涡空化的消失空泡数进行了预报，计算结果与实验测量结果相符。