市政供水管道充水排气工况下气液两相流瞬态数值模拟分析

摘要

利用ANSYS FLUENT 16.0提供的欧拉两相流模型和标准k-ε湍流模型对市政供水管道掺杂气体的过程进行数值模拟,分析管段中气液两相的瞬态分布、管段沿中心线的瞬态流速分布、两相间的相互作用以及管段沿中心线压力的分布情况。结果表明,管段内气液两相的速度差是造成两相掺混的根本原因,并且导致水头损失增加、气液相互作用内能增加,从而使下游管段压力降低了约40%~80%。因此,可以通过监测下游管段压力降低程度,定性的分析监测点上游管段中气液掺混程度,从而预测爆管发生的可能性。管段中弯头部分存在空气滞留区即"死区",弯头角度由90°更改为135°时模拟管段中气液两相瞬态分布,结果表明死区可以基本消除。