T型三通和圓弧型三通流場的試驗研究及數值模擬.pdf

1、“三通”在工業(yè)、農業(yè)等很多方面被廣泛使用。在農業(yè)灌溉中，T型三通被大量用來增加出水口。“三通”結構形式的不同會造成不同的局部水頭損失，對灌溉運行費用影響很大，所以對三通結構進行優(yōu)化，減小灌溉水頭和局部水頭損失有相當大的意義。在流道形式、壁面糙度和水流流態(tài)一定的情況下，減少沿程水頭損失只能以減小水流流速的方式進行，這與增大流量的目的相悖。因此，減小局部水頭損失就是較好的增大流量的方法之一。局部水頭損失的大小取決于邊界變化的劇烈程度，在等直

2、徑圓管流道中，直角折管比90°彎管的局部水頭損失系數要大很多。設計一個更利于水流通過的流道形式，能極大的減小局部水頭損失。 本文利用計算流體動力學軟件(CFD)對等直徑的T型三通和圓弧型三通進行三維數值模擬研究，在深入了解兩種三通結構和內部流場的基礎上得出兩種三通在流道突變處主流、漩渦區(qū)之間的質量、能量的交換和局部水頭損失，對其進行分析，確定最合適的數學模型及計算方法，并且得出以下結論： (1)通過對滴灌系統(tǒng)中三通的研究

3、，給我們提供了實體建模和網格劃分的經驗； (2)通過研究最終確定一套適合T型三通和圓弧型三通的數學計算方法及數學模型，在Fluent中對兩種三通的數值模型進行求解器設置，采用三維、穩(wěn)態(tài)隱式求解方法，粘度的處理采用RNGk-ε模型，能獲得理想的預測結果。 在使用數值模擬計算三通內部流場分布的前提下，用物理實驗對數值模擬的一部分結果進行了驗證。驗證表明，數值模擬所得數據能很好的與物理實驗的結論相吻合，由此證明采用的數學模型和