涡流二极管空化流动的数值计算

摘要

为研究涡流二极管内空化现象的机理特性及对其性能的影响，假设流体为气液混相均质,并考虑不可凝结气相,采用基于组份输运方程,求解了涡流二极管全流道内气液混相均质流的雷诺平均N-S 方程以及气相组分输运方程。数值计算结果显示了空化形成时涡流二极管入口、出口及旋流腔内的流场形态，研究表明:涡流二极管空化现象主要发生在流体切向进入时旋流腔和中心管的中心部位；空化流是由于液体在中心旋流场低压条件下汽化，同时不可凝结气体由于亨利定律在旋转流场形成的压力梯度下而发生的输运效应综合形成的；空化流与强制涡的共同作用对涡流二极管的性能产生明显的影响，对涡流二极管内部流动稳定性的研究具有指导意义。