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本实验工作测出了顺时针方向回转的较大回流区,这是在突扩限制空间内2股射流相互 作用产生的。环套旋转射流起主要作用,其对中心射流的卷吸愈强,形成的回流区愈短,特 别是本工作的实验设备还有一收缩出口。式(2)中的系数C:值越大,旋祸粘性系数越大, 反映环套旋转射流的卷吸作用越强,因此将C:值调小到0,015,获得与实验相符的较长回流 区,对湍流模型的系数做了探索。 计算中,在邻壁节点,对动量方程和脉动动能输运方程较详细地考虑了不同壁面上的摩 擦应力t,对邻壁节点的作用,对脉动动能耗散率则取相同的形式: p=(CuCa)3 kp32 (6) 式中脚注p表示邻壁节点,B为冯卡门数,取0.435,6:为邻壁节点到壁面的垂直距离。 边界条件取中心线上各变量径向导数为0,径向与切向速度为0,固体壁面上各变量值 为0,燃烧室出口各变量轴向2阶导数为0,而燃烧室入口的速度则设计成可调分布函数。 2控制方程的数值求解 对控制方程的离散化采用控制容积法,差分网格为交错网格,应用混合差分格式,可得 到差分方程的通式为: ap中p=aNpN+ag中g+aEpE+awpw+b (7) ap=aN+ag+aE十aw 求解过程中利用逐线TDMA法,按SIMPLE方法进行。 2.1选代过程的稳定 在用SIMPLE方法迭代求解定常问题的差分方程中,有2个原因可导致迭代发散: (1)初始场的假定或中间求出的因变量场偏离守恒定律较远,导致发散。本工作中采取 的措施为: ①对轴向速度进行截面上质量流量连续的校正。先根据燃烧室入口的气流质量流量, 设初始轴向速度在”方向为均匀分布,在迭代过程中,根据计算的速度场计算第个截面上, 对所有讠个控制容积取和的气流质量流量 mi=EpiV:4 所需之速度校正为 òVi=(m。-m,)/(p1A:) 即若m与m。不相等,则截面所有节点的速度V.均加上同一校正值òV:i。 ②对径向速度进行局部截面上质量流量连续性校正。本计算区域有一突缩出口,根据 具体条件,当≥R。时(R。为出口半径),通过每一圆周面的质量流量为0,则与前面的校 正同理可有 Vrinaw=Vio1a-〔(∑pViA/(pP1Ai) 计算中根据具体情况,将以上校正用于计算区城的某一段上及选代过程的某一段中。 454本实验工作测 出了顺时针方 向回转的较大回流 区 , 这是在突扩限 制空间内 股射流相互 作 用产生 的 。 环套旋转射流起主要 作 用 , 其对 中心射流的卷吸愈强 , 形 成的 回流 区愈短 , 特 别是 本工作的实验 设备 还 有一收缩 出 口 。 式 中的 系数 , 值越 大 , 旋涡粘性系数越大 , 反映 环套旋转射流的卷吸 作 用越强 , 因此将 ,值调小 到 , 获得 与实验相 符的较长回流 区 , 对湍流 模型的 系数做 了探 索 。 计 算中 , 在邻壁节点 , 对动量 方程和 脉动 动能 输运 方程较详 细地考虑 了不 同壁面上的摩 擦 应力 ‘ , 对邻壁 节点的作用 , 对脉 动动能耗散率 则取 相 同的形式 , 吞 刀 氏 式中脚注 表示邻壁节点 刀为冯 卡门数 , 取 占 , 为邻壁 节点到壁面的垂直距离 。 边界条件取 中心线上 各变量径 向导数为 。 , 径 向与切 向速度为 。 , 固体壁面上 各变量值 为 。 , 燃烧室 出口 各 变量轴向 阶导 数为 。 , 而 燃烧室 入 口钓 速度则 设计成可 调 分布函数 。 控制方程的 数值求解 对 控制方程 的离散 化采 用控制容积法 , 差 分网 格为交错网格 , 应 用混 合差 分格式 , 可得 到差分方程的通式为 功 功 价 。 功 功 口 口 口 求 解过程 中利 用逐线 法 , 按 方法进行 。 迭 代过程的稳定 在 用 方法 迭代求解定常 问题 的差分方程 中 , 有 个 原因可导致迭代 发散 初始场的假定 或中间求 出的因变量场偏离守恒定 律较 远 , 导致发散 。 本工 作中采取 的措施 为 ① 对轴 向速度进行 截 面上质量流量连续的校正 。 先根据燃 烧室入 口 的 气流质 量流量 , 设初始 轴 向速度在 犷 方 向为均匀分布 , 在迭代过程 中 , 根据计算的速度场计算第‘个截面上 , 对所有 个 控制容积取和 的气流质量流量 ‘ “ 军 , , , 所需之速度校正 为 ‘ 二 ‘ 。 一 , , 军 即若 与。 。 不相 等 , 则 截面所有节点的速度 均加上 同 一校 正 值占 ,。 ② 对径 向速度进行局 部截面上 质量流量连续性校正 。 本计算区域有 一突 缩出口 , 根据 具 体条件 , 当 。 时 。 为 出口 半径 , 通过每一圆周面的质量流量为 。 , 则 与前面的 校 正 同理可有 ,。 ,。 , 一 以 习 ‘ , 。 习 ,〕 计算中根据具体情况 , 将 以上 校正 用于计算区域 的某一段上及迭代过程 的某 一段中
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