弯肘形尾水管流场的三维数值模拟研究

针对弯肘形尾水管内部流场广泛存在流动分离的特点,采用基于k-ω模型的SST(Shear Stress Transport)切应力输运模型进行湍流求解,克服了标准k-ε模型对逆压力梯度造成的流动分离预测精度低的缺点。同时为了避免结构化网格离散复杂形体需人工分区的缺点,采用了非结构混合网格方法。流场大部分区域为四面体网格,在边界附近采用加密的五面体棱柱型网格,满足了SST模型对边界层网格的要求;为了减少网格过粗引起的计算误差,还通过计算不同网格数下尾水管的压力恢复系数来优选出合适的网格数目。计算获得了分离流、二次流和多尺度旋涡结构,表明SST模型能很好地预测尾水管内的湍流流动。