等腰直角三角形螺旋流道内湍流流体流动性能模拟

刘胜举，　王翠华，　吴剑华,　王润康

(沈阳化工大学 能源与动力工程学院， 辽宁 沈阳 110142)



等腰直角三角形螺旋流道内湍流流体流动性能模拟

刘胜举，王翠华，吴剑华,王润康

(沈阳化工大学 能源与动力工程学院， 辽宁 沈阳 110142)

摘要:应用CFD软件研究等腰直角三角形螺旋流道内湍流流体流动特性，计算并对比不同结构参数的数值模型充分发展的湍流流场结构，得出流道内、外壁面的局部阻力系数分布，并分析雷诺数(Re)、曲率及挠率对流体流动阻力的影响.结果表明：等腰直角三角形螺旋流道内湍流流体的二次流为稳定的两涡结构，离心力的作用使外壁面处流体轴向速度梯度远大于内壁面处，因此外壁面的平均阻力系数较大，外壁面的平均阻力系数约为内壁面的1.5～1.7倍.壁面流体平均阻力系数随Re和无量纲曲率的增大而增大，但受挠率影响不大.

关键词：螺旋流道；三角形截面；二次流；湍流流动

作为非圆形截面流道中的一种，三角形截面流道包括三角形直管流道和三角形曲线流道.对三角形直管流道内流体流动的研究文献较丰富，比如Cope[1]和沃林[2]分别对等腰直角三角形截面直管流道中的过渡流动及入口段流动特性进行了实验研究.Abdel[3]用数值模拟分析了充分发展的层流流动下的任意三角形截面管道的流动与换热.祝世兴[4-5]对等腰三角形截面管道入口段及任意三角形管道层流入口段的流动阻力进行了理论分析，并与实验进行了对比……