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船舶工程2025年第06期:基于自适应网格的间隙涡空化数值模拟

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王龙生;张雨新;冯亮;

单位:中国海洋大学工程学院;上海船舶研究设计院;

摘要:[目的]为研究叶顶间隙泄漏涡及其空化的形成机理与演变特性,建立一套适用于叶顶间隙泄漏涡空化问题的自适应网格策略。[方法]使用基于Q准则和空气体积分数2种参数的自适应网格细化法,分别针对漩涡和空化以不同的网格分辨率进行网格加密,结合雷诺时均(RANS)、大涡模拟(LES)和分离涡模拟(DES)等3种湍流模型,对NACA0009水翼的叶顶间隙泄漏涡空化流动进行了数值模拟,研究网格分辨率和湍流模型对计算结果的影响,分析叶顶间隙泄漏涡的演变特性与尾流场中涡量和湍动能等参数的演变规律。[结果]结果表明:自适应网格细化法可用较少的网格达到较高的计算精度,精密的网格和先进的湍流模型亦可显著提高模拟效果。[结论]空化的发生也会对尾流场产生显著影响。相关研究成果可为今后间隙涡空化的研究和分析提供一定参考。

关键词:自适应网格;;叶顶间隙泄漏涡;;空化;;计算流体力学(CFD)

基金资助:国家重点研发计划项目(2019YFD0901003);; 山东省自然科学基金(ZR2020ME266)