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淹没条件下水射流涡旋特性大涡模拟及实验研究
  • ISSN号:1673-5005
  • 期刊名称:《中国石油大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:TE319[石油与天然气工程—油气田开发工程]
  • 作者机构:[1]重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆400030, [2]重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室,重庆400030
  • 相关基金:国家“973”计划项目(2014CB239206); 国家自然科学基金青年基金项目(51404045); 教育部长江学者和创新团队发展计划(IRT13043); 国家自然科学基金项目(51104191); 重庆市博士后科研人员特别资助项目(Xm2014036)
中文摘要:

采用大涡模拟方法对淹没条件下水射流的涡量场进行数值模拟,分析流场中涡旋的产生与扩散机制,并通过相同条件下粒子图像测速仪测量射流的涡量场,对模拟结果和方法进行验证。模拟研究泵压和围压对淹没射流涡旋特性的影响。结果表明:在射流流场中,由喷嘴出口产生一系列涡量集中的点涡旋,随着射流的前进涡旋逐渐扩散,卷吸周围介质并传递能量,卷吸范围逐渐扩大,而卷吸能力沿射流轴向呈指数衰减;随着泵压升高,整个流场中涡旋的涡量值明显增大,涡旋扩散长度直线上升;围压对涡量基本没有影响,围压的增加会使涡旋扩散区长度直线下降,减小卷吸作用范围。

英文摘要:

The large eddy simulation was used to numerically simulate the vorticity field of submerged water jet in submerged condition,through which the mechanism of vortex generation and diffusion in the flow field was analyzed. And the simulation results and methods were validated using the particle image velocimetry( PIV) measurement test of vorticity field under the same conditions. In this way the effect of pump pressure and confining pressure on vortex characteristics of submerged jet were studied. The results show that a series of point vortexes with large vorticity are generated by the nozzle exit in the jet flow field. With the progress of jet development,vortexes spread gradually and entrain the surrounding medium to transfer energy,which causes the scope of entrainment expanded gradually and the entrainment ability decayed exponentially along the jet axis. With the pump pressure increasing,the vorticity of entire flow field increases significantly and the length of vortex diffusion climbs straight. While confining pressure has no effect on the magnitude of the vorticity,and the increase of confining pressure leads to reduce the length of the vortex diffusion.

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期刊信息
  • 《中国石油大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:中国石油大学(华东)
  • 主编:袁静(执行)
  • 地址:山东省东营市北二路271号
  • 邮编:257061
  • 邮箱:journal@upc.edu.cn
  • 电话:0546-83922495 86983262
  • 国际标准刊号:ISSN:1673-5005
  • 国内统一刊号:ISSN:37-1441/TE
  • 邮发代号:24-273
  • 获奖情况:
  • 本刊1996年以来历届山东省优秀期刊奖,曾荣获1999年全国高校学报优秀期刊二等奖,2001年...,2012年获教育部第四届中国高校精品科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,美国石油文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:9288