垂直射流混合的三维湍流数值模拟

摘要

采用三维ＳＩＭＰＬＥ程序和ｋ－ε双方程湍流模型对三维受限垂直射流进行数值模拟，研究了不同的几何变量和流动参数对射流穿透和混合的影响。模拟结果表明，三维垂直射流最显著的流动特征是形成了流向旋涡。射流与来流的混合程度取决于旋涡的位置、作用范围和强弱。单股射流随动量比、旋涡强度和尺度的增加，混合增强。对于单排多股射流，喷孔间距直接影响旋涡涡心位置。密排射流，旋涡过于靠近下壁面，旋涡无法影响上面来流；但喷孔排列也不能过于稀疏，否则涡对靠的太近，旋涡对侧面影响不大。Ｓ／Ｈ和动量比不变，改变孔径Ｄ对射流穿透几乎无影响。这一重要结论说明Ｓ／Ｈ和Ｊ是决定多股受限射流穿透深度的最重要的量。