自由水渦結構及運動特征的數值研究

趙永志等

摘要：采用雷諾應力湍流模型和PISO算法對自由水渦的運動全過程進行了仿真模擬，運用流體體積(ⅦF)模型處理自由表面問題，通過模擬計算得到了自由水渦的詳細結構和運動過程．研究結果表明，自由水渦是曲旋轉能量的局部集中造成的，其旋轉方向是由水池內水的旋轉方向所決定的；自由水渦是一種類蘭金渦，其旋轉速度和壓力的分布具有蘭金組合渦的特點；沒有長排水管的自由水渦在成熟階段具有兩個特征區域，分別稱為吸氣孔和抬氣區．

關鍵詞：自由水渦；自由旋渦；蘭金渦；數學模擬；流體體積模型；自由表面

中圖分類號：TVl42文獻標識碼：A文章編號：0253—987X(2003)01—0085—04