不同湍流模型在泵站进水管道的应用研究

作者:李晓超; 李晓鹤; 李君; 谢敏萍; 高忠信; 周叶; 潘涛; 刘洪涛
来源:水电与抽水蓄能, 2023, 9(05): 61-81.

摘要

为探究不同湍流模型在开敞式进水池泵站进水管道中的应用效果,基于Fluent平台,采用雷诺时均化模型中的两方程模型Realizable k-ε模型、RNG k-ε模型、标准k-ε模型、标准k-ω模型、SST k-ω模型共计五种湍流模型对该泵站进行数值模拟,选取了4个不同特征截面,通过对其流线图、流速分布云图中所反映的流动趋势和速度分布变化等情况进行分析,以及对整体水流流动趋势、流场细节的观察,并结合各方案下水力损失、出口断面流速分布均匀度和速度加权平均角折线图,发现采用SST k-ω模型和RNG k-ε模型的方案,对流场流动细节捕捉能力更强,可用于复杂流动或对流场细节要求高的数值模拟中;Realizable k-ε模型和标准k-ω模型下的方案对流场细节的模拟能力较好,可用于对流场细节要求较高的数值模拟计算;标准k-ε模型模拟能力较差,部分流动细节捕捉效果较差,但对整体的流动趋势预测仍有较好的模拟结果,一般场合下可使用该湍流模型。