突扩明渠的三维紊流数值模拟

摘要

采用kε模型、k-ω模型对突扩明渠流动进行数值模拟,并与实验结果进行了对比分析,同时研究了不同入口流速下突扩段的三维涡结构变化特征以及紊动强度分布规律.结果表明,RNGk-ε模型的模拟结果与实验值最为接近,能较好地反映流态,模拟突扩渠道时以RNGk-ε模型为宜.基于RNGk-ε模型,沿壁面的紊动强度最大,距离壁面越远紊动强度越小,最后趋于恒定;随着突扩的产生,壁面紊动强度减小、垂向素动强度有所增大.来流速度增加时,突扩处形成的涡结构逐渐增大,回流区逐渐拉长.