基于LES-VOF的开敞进水池内部流态的数值研究

摘要

泵站进水池中各种漩涡等复杂流态影响着水泵机组的安全运行,因此,研究分析各种漩涡的起因和演变尤为重要.本文基于Fluent软件采用大涡模拟(LES,Large Eddy Simulation)方法求解液相的流场以及VOF(Volume of Fluid)两相流模型处理进水池自由表面,数值分析了进水池内流态演变.针对不同淹没深度和进口流速下各种工况,很好预测了进水池自由表面漩涡的位置、形状和大小等信息,并将数值模拟结果与已有实验数据进行对比分析.结果表明,自由表面漩涡生成于喇叭管前方位置,且沿逆时针方向旋转;侧边壁下方靠近底部处易形成漩涡区;后边壁中心靠近底部处存在低速回流区,LES与VOF相结合的方法对进水池自由表面涡的模拟较为准确,能够为进水池的结构改进及性能优化提供指导.