基于大涡模拟的悬板径向坡度对排沙漏斗流场特性影响数值模拟

来源：水资源与水工程学报杂志2019年第1期北京时间：

作者：王平圆,吴洋锋,李琳

单位：新疆农业大学水利与土木工程学院

摘要：为了解悬板径向坡度改变对排沙漏斗流场的影响，文章采用了大涡模拟和VOF相结合的方法对悬板径向坡度i =0、0.083、0.173、0.259时的排沙漏斗水气两相三维流场进行了数值模拟，并采用离散相颗粒轨道模型(DPM)模拟了悬板径向坡度不同时排沙漏斗对粒径0.001～0.1 mm颗粒的截除率。模拟结果表明：随着径向坡度增加，切向流速先增大后减小或趋于恒定，说明室内涡流强度并不是随着悬板径向坡度的增大而单调增加，存在一临界的坡度使室内涡流强度达到最大值；坡度i=0.173时悬板上方区域(除溢流表层外)径向和垂向的合速度方向平行于悬板径向底坡且指向漏斗中心，使该区内的泥沙被再次输运至漏斗室而不易随溢出水流流出，减少了泥沙进入下游和沉降落淤于悬板的机率。颗粒截除率模拟结果也表明i=0.173时的漏斗对各级粒径颗粒截除率最大，也表明悬板径向坡度存在一临界值使漏斗截除率达到最大值。

关键词：排沙漏斗； 大涡模拟； VOF方法； 流场特性； 数值模拟,悬板径向坡度

基金资助：国家自然科学基金项目(51369031)； 新疆自治区高校科研计划项目（XJEDU2018I010）