重力式水洞設(shè)計(jì)數(shù)值模擬研究.pdf

1、水洞像風(fēng)洞一樣，是流體力學(xué)基本研究的主要工具。在水洞中可以研究如流動(dòng)與實(shí)驗(yàn)物體之間的作用力，邊界層現(xiàn)象，湍流，特別是氣蝕，水彈性現(xiàn)象和自由液面現(xiàn)象。水洞種類之一的重力式水洞依靠水的勢能來提供動(dòng)力。本文的研究背景為某一即將建設(shè)的大型重力式水洞，在水洞建設(shè)前進(jìn)行一些設(shè)計(jì)上的數(shù)值模擬顯得尤為重要。 本文根據(jù)實(shí)際的重力式水洞情況并利用商業(yè)軟件FLUENT對(duì)建立起來的模擬模型進(jìn)行了求解，對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析并進(jìn)行了優(yōu)化選取。 本文的研

2、究內(nèi)容可分為四個(gè)部分： (1)收縮段的數(shù)值模擬研究，對(duì)低速風(fēng)洞常采用的三種收縮曲線、維氏曲線、五次曲線以及雙三次曲線的圓變圓收縮段、圓變方收縮段進(jìn)行了模擬計(jì)算并且比較分析，從工作段流動(dòng)均勻穩(wěn)定的優(yōu)化角度出發(fā)，最終圓變圓收縮段采用維氏曲線，圓變方收縮段采用五次曲線。 (2)擴(kuò)張段的數(shù)值模擬研究，根據(jù)擴(kuò)張段空化數(shù)的選取原則，選取了擴(kuò)張段的擴(kuò)張角度為3°，同時(shí)驗(yàn)證了擴(kuò)張段具有改善水洞工作段速度均勻性的作用。 (3)整體模型，