扩散角对文丘里管内湍流影响的试验研究

来源：核动力工程杂志2021年第2期北京时间：

作者：申屠云奇, 宋煜晨, 尹俊连, 袁 宏, 王德忠

摘要：为研究扩散角对文丘里管内湍流的影响，采用立体粒子图像测速技术分别对扩散角度为10°、12.5°、15°以及20°的文丘里管扩散段区域进行了测量，得到了平均速度分布，并通过瞬时速度场的统计分析得到了扩散段湍动能分布情况。研究表明，不同扩散角度的文丘里管扩散段内平均速度在截面直径方向成轴对称的单峰分布，湍动能在截面直径上成轴对称的双峰分布，在各试验工况下扩散段内均发生流动分离现象。随扩散角度增加，湍动能峰值增加，主流区径向宽度未发生变化，分离流区径向宽度增加，但对分离流区所占比例的影响较小，高湍动能区变宽；随着雷诺数的增加，湍动能峰值增加，主要由轴向雷诺应力引起，分离流区所占比例略有降低，但主流区和分离流区分布变化较小。此研究为高雷诺数不同角度的文丘里管流场研究提供了实验基础。

关键词：文丘里管, 扩散角度, 流动分离, 湍动能