流阻测试装置研制及涂层减阻性能研究

机械科学研究院硕ｔ学位论文第三章基于ＦＬＵＥＮＴ的管路内流场的计算机仿真
（ｄ）底边平滑过渡缩小（出口段）
图３－２顺流向管路尺寸变化处截面的网格分布图
图３－３测试管路整体结构的网格分布图
流阻铡试装置研制及涂层减阻性能研究机械科学研究院硕士学位论文
（２）选择分离隐式求解器；
（３）选用标准ｋ－￡湍流模式；
（４）设定液体的物理性质和相关边界条件
（５）调整离散方案和迭代的亚松弛因子；
（６）初始化流场；
（７）设定收敛条件并迭代求解至收敛。

３．７模拟结果与分析
３．７．１模拟结果
（Ｌ）底边平滑过渡优化前后的流场分布
（ａ）截面上下对称扩大速度剖面图（进口段）
（ｂ）底边平滑过渡扩大截面速度剖面图（进口段）
Ｃｏ）截面上下对称缩小速度剖面图（出口段）
机械科学研究院硕士学位论文第三章基于ＦＬＵＥＮＴ的营路内流场的计算机仿真
（ｄ）底边平滑过渡缩小截面速度剖面图（出口段）
图３－６底边平滑过渡优化前后的流场分布图
图３－６为底边平滑过渡优化前后的流场分布图，其中图３－６（ａ）、（ｃ）为优化前的截面上下对称扩大和缩小的速度场分布矢量图，图３－６（ｂ）、（ｄ）为优化后底边平滑过渡扩大和缩小截面的速度场分布矢量图。

由图可知在截面尺寸变化部位速度梯度晟大，且产生流动的脱离和再附，流体的脱离产生漩涡，漩涡的产生不可避免地会引起流层的波动，在一定范围内流层的波动会影响流场的稳定，且涡越多越大影响就越大。

对比优化前后的速度场分布矢量图可知，优化后的管路结构可减少涡形成的数量，减少流层的波动，增强流场的稳定性。

（２）传感器测试部位的流场分布
图３－７、３－８为进、出口测试横截面流场压强分布等值图，由图可知，进、出口测试横截面上的流场压强分布规律基本相似，进口测试横截面上的最大压强值与最小压强值之差为５Ｐａ，出口测试横截面上的压差值为２Ｐａ。

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图３—７进口测试横截面流场压强分布等值图
图３－８出口测试横截面流场压强分布等值图。