自由水涡结构及运动特征的数值研究

赵永志等

摘要：采用雷诺应力湍流模型和PISO算法对自由水涡的运动全过程进行了仿真模拟，运用流体体积(ⅦF)模型处理自由表面问题，通过模拟计算得到了自由水涡的详细结构和运动过程．研究结果表明，自由水涡是曲旋转能量的局部集中造成的，其旋转方向是由水池内水的旋转方向所决定的；自由水涡是一种类兰金涡，其旋转速度和压力的分布具有兰金组合涡的特点；没有长排水管的自由水涡在成熟阶段具有两个特征区域，分别称为吸气孔和抬气区．

关键词：自由水涡；自由旋涡；兰金涡；数学模拟；流体体积模型；自由表面

中图分类号：TVl42文献标识码：A文章编号：0253—987X(2003)01—0085—04