浅水环境中垂向圆形纯射流的数值模拟

摘要

为探求浅水中射流的特性,提出了浅水环境中垂向纯射流的流速分布公式.应用体积率(VOF)方法跟踪处理自由水面,利用重组化群的(RNG)紊动能-紊动耗散率(k-ε)模型,对静止均匀浅水水域中的铅垂圆形单孔纯射流进行了数值模拟,研究了自由面位置和不同区域的流速场分布;并比较了RNG k-ε紊流模型、标准k-ε流模型与物理模型试验的结果.结果表明,自由射流区轴向流速、表面冲击区轴向流速、表面射流区径向流速随自由水面隆起高度的变化规律符合正态分布,射流喷口中心线轴向流速符合半无限域衰减规律.与标准k-ε试验结果相比,RNG k-ε流模型更适合于浅水纯射流.