Jirka、Lee和Harleman等人最先开展浮力射流的流动特性研究,并且取得了一定的成果。Kuang和Lee[1]对静止环境中的圆形垂直浮力射流的全场特性进行了试验研究,并做了理论分析。由于实验验证手段的局限及理论分析的复杂性,并且在分析过程中总会存在一定的假设,因此实验验证及理论分析的适用范围有所限制。随着数值技术的快速发展,数值模拟已经开始成为浮力射流研究的一种重要手段。槐文信和曾玉红[2]建立了浅水静止环境中圆形垂直浮力射流的 模型,采用混合有限分析方法(HFAM)对圆形垂直浮力射流的稳定性和混合特性进行了数值模拟。另外,曾玉红和槐文信[3]还结合混合有限分析方法(HFAM)和基于重整化群(RNG)方法的 模型对静止环境中水平圆形浮力射流流动特性进行了数值模拟,得到了与前人所做实验比较吻合的对称面上的温度等值线图。
流动环境20893
目前,对圆形浮力射流的流动特性的研究进行了不少实验。早期,Wright进行了均匀横流环境中的圆形浮力射流的实验。Kamotani和Greber则开创了对流动环境中的三文圆形垂直浮力射流的早期研究 [4]。曾玉红和槐文信在前人的研究基础上,运用温度测量系统和Micro ADV流速测量系统对圆形垂直浮力射流进行了实验研究,并根据实验结果进行了数值分析[5,6],揭示了流动环境中三文圆形垂直浮力射流的流动特性。
彭文启[7]结合多重网格的混合有限分析方法和 湍流模型研究了流速比R=2的流场,证实了复杂流场适用于多重网格划分下的混合有限分析法。槐文信、李炜随后对静止分层环境中圆形浮力射流的流动特性进行研究,并针对其特点进行了数值模拟[8]。槐文信、李炜及彭文启在以前研究的基础上,计算出不同流速比下的流场和浓度场,对射流的马蹄涡结构及出现在射流中的分叉现象等有了一定的认识,并对有关的宏观物理量的变化规律有了深刻的认识[9]。之后,槐文信又对静止浅水环境中水平圆形浮力射流进行了数值研究,并与Balasubra-manian等的实验结果进行了对比验证,发现计算结果和实验结果十分接近 [10]。方神光和槐文信对静止环境中有障碍圆形浮力射流中的正常与非正常绕流现象进行了研究,同时也对障碍盘离射流孔口的距离H/d, 射流出口密度弗劳德数以及障碍盘直径D/d3个主要影响因素与发生非正常绕流之间的相互关系[11]进行了分析。
浮力射流发展方向
近年来的研究表明,由于流动的三文性、复杂性,解决实际问题的需求已经不仅仅局限于过于简化的近区模型。随着当前计算机技术的迅猛发展以及先进的计算模型的产生,数值研究已成为浮力射流主要发展方向。但是数值研究在某些方面仍然有待进一步加强:
1)多孔浮力射流的流动比较复杂,目前主要采用拿线羽流来代替多孔扩散器的方法。但数值模拟并不理想,因此深入研究多孔浮力射流的流动特性有待深入发展。
2)目前对浮力射流的研究主要局限于静止及均匀流动环境中,但实际工程中大部分射流问题发生在波浪环境中。对波浪尤其是随机波浪作用下的射流问题的研究将是以后的主要发展方向。
- 上一篇:镁合金的发展和研究现状
- 下一篇:沉降计算理论研究现状
-
-
-
-
-
-
-
msp430g2553单片机高精度差分GPS技术研究
高校计算机辅助教学英文文献和中文翻译
慕课时代下中学信息技术课程教学改革
油画创作《舞台》色彩浅析
浙江省嘉兴市典型蔬菜基...
松节油香精微胶囊文献综述和参考文献
浅议电视节目主持人的策划意识
数据采集技术文献综述和参考文献
糖基化处理对大豆分离蛋白功能的影响
洪泽湖常见水生经济动物资源现状的调查