华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2018, Vol. 46 ›› Issue (5): 125-134.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2018.05.017
柴博森1, 2 项玥3 刘勇1† 王志豪1 张雅超1 刘思远1
CHAI Bosen1, 2 XIANG Yue3 LIU Yong1 WANG Zhihao1 ZHANG Yachao1 LIU Siyuan1
摘要: 为揭示水介质液力偶合器涡轮流场的特征及演化规律,基于计算流体动力学 ( CFD) 技术,采用4 种湍流模型( DES、 DDES、 IDDES、 LES) 仿真制动和牵引工况下的涡轮 流场结构. 通过粒子图像测速( PIV) 试验,采用静态、动态图像标定方法实测涡轮流场图 像. 通过 PIV 流场试验结果与 CFD 仿真结果的对比评价4 种湍流模型的适用性. 结果表 明:制动工况下, LES 模型对主流区域多尺度漩涡流场结构的仿真结果趋于真实,流速为 3. 52 ~3. 81m/s,涡量为480 ~540s -1; IDDES 模型对叶片近壁面区域流速场的仿真表现 卓越,流速为 3. 14 ~3. 51 m/s,而 DES 模型对该区域内涡量场的仿真较好,涡量为 500 ~ 570s -1. 牵引工况下, DDES 和 IDDES 模型的仿真结果失真; DES 模型对主流区域漩涡流 场结构的仿真效果不如 LES 模型,但是能够体现多尺度涡旋沿圆周方向运动的基本趋 势; LES 模型的仿真结果与 PIV 试验结果吻合,能够体现沿圆周方向运动的多尺度涡旋之 间的相互混合作用,流速为1. 40 ~3. 60m/s,涡量为 30 ~130 s -1. 研究结果可为精确仿真 液力偶合器涡轮流场提供一定的技术指导.
中图分类号: