周少伟 姜任秋 王朋涛 宋福元 张鹏 陈跃进 高超
摘要: 获得涡流管内的温度场分布是揭示涡流管内气体能量分离机制的首要问题和关键问题。考虑到管内气体运动的强旋流特性,采用计算流体力学(CFD)中的Realizable 湍流模型对涡流管内三维可压缩强旋流气体所产生的能量分离效应进行了数值模拟,获得了相应的总温、静温与动温沿轴向、径向的分布。由于涡流管中的零轴速包络面是内外旋气流的分界面,依据数值模拟结果,分别得到了涡流管中内外旋气流的混合平均动能和混合平均滞止焓沿其出口方向的变化曲线。为了验证数值模拟结果的准确性,将冷端气流温降随冷气流率的变化关系与实验值相比较,二者吻合较好。同时采用无量纲的分析方法将数值结果与前人的实测结果加以比较,进一步验证了模拟结果的准确性。