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旋流器内部的湍流结构特性
时间：2017-11-29来源：海王科技浏览次数：
旋流器内的湍流结构不仅与其分离性能密切相关，而且直接影响到该单元操作的能量耗损。因此，为了提高旋流器的分离性能和降
减能耗，就应深入了解其内部的湍流结构特性；但这方面的研究现在还很欠缺。目前发现尚存在两个主要问题：
减能耗，就应深入了解其内部的湍流结构特性；但这方面的研究现在还很欠缺。目前发现尚存在两个主要问题：
（1）以往人们在数值模拟研究方面把主要的经理都集中在液相流体时均速度场的计算预测上，而对于水力旋流器内压力场以及湍动能和
湍能耗散率等湍流结构特征参数的计算结果甚少；
（2）前人的大多数研究均采用标准的模型，虽然有的在进行了各向异性修正后取得了较好的流畅预测效果，然而要在更大程度上改善对
水力旋流器内强旋流的预报，就必须放弃传统的模型，转而采用考查各向异性湍流的应力模型。
水力旋流器内湍动能的数值表明，在湍流管端以下的各个轴向位置上，湍动能的分布具有相似性；在器壁附近区域的湍动能较大，随着位置半径的减小，湍动能先是有减小的趋势，然后随半径的变化比较平缓，等到了内旋流区域之后又逐渐增大，其增大的幅度比在器壁附近降低的幅度要大，即呈中间低凹两端上翘的不对称鞍形结构。而在溢流管外壁与水力旋流器壁之间的环隙空间内，尽管湍动能在边壁处仍呈现出较大的上升趋势，但湍动能沿经向方向的变化幅度却不大，而且在溢流管外壁附近无明显上升趋势。
水力旋流器的湍动能主要来源于时均流动，通过雷诺切应力做功给湍流提供能量。旋流器内湍动能的分布规律表明，旋流器内器壁附近区域和内旋流中湍流
从时均流内提取的能量较多，即时均流的能量在这两个区域损失于湍流的量较大，在空气柱附近的内旋流区域中尤为突出。
水力旋流器的溢流管以下的区域内，各轴向位置上的湍动能分布具有相似性，呈两边高中间低的不对称鞍形；在溢流管与水力旋流器壁之间的环隙空间
内，各轴向位置上湍动能沿径向方向变化不大。水力旋流器内湍动能耗散率分布与湍动能的分布有十分相似的规律，湍动能较大的地方湍动能耗散率较
大，反之较小。
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