旋流器内空气柱形成及其影响因素的数值模拟

崔宝玉¹，魏德洲¹，李明阳¹，FENG Yu-qing²

1. 东北大学资源与土木工程学院2. CSIRO Mathematics,Informatics and Statistics

摘 要：利用CFD方法,基于RSM雷诺应力模型和VOF多相流模型对旋流器内空气柱进行数值模拟,结果显示在t≈0.7 s,空气柱基本成型,且最终结果与PIV测试结果一致.旋流器内空气柱的空气是从沉砂口吸入并从溢流口排出.在沉砂管上端,空气柱发生大幅度的径向偏摆;空气柱进入溢流管后,产生"喉结"状突起.空气柱确实消耗了一部分不必要的能量,但并不对流场造成明显的额外扰动.给矿速度的变化对空气柱的直径几乎没有影响,而旋流器结构参数的变化,如沉砂口直径、溢流口直径、锥角等,对空气柱直径影响较大.

关键词：水力旋流器;空气柱;数值模拟;PIV流场测试;影响因素;