圆盘空化器超空化绕流流场结构及动力特性的数值分析

摘要

应用均质平衡流模型对圆盘空化器超空化非定常绕流流场进行数值计算研究.为了更准确地捕捉流场的非定常特性,通过对ANSYS_CFX10.0软件的二次开发引入了基于滤波器的湍流模型,空化模拟则采用基于Rayleigh-Plesset方程的质量传输模型.在此基础上,计算了绕圆盘空化器超空化形态及升力和阻力随时间的变化曲线.计算结果显示:绕圆盘空化器的超空化流场可分为上游的高含汽率区和下游的汽液交混区,前者形成稳定的驻涡而具有稳定的空泡形态,后者则随着尾部涡团的交替发展而逐渐向下游扩展,最后稳定为拟圆锥状空化带;在超空化形成过程中,圆盘空化器可迅速获得稳定的升阻力.