纸浆悬浮液管内流动的湍流模型分析  

Analysis of Turbulence Models on Pulp Suspension Flow in Pipe

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作  者:巩飞 王研艳[2] GONG Fei;WANG Yan-yan(College of Automation&College of Artificial Intelligence,NUPT Nanjing,Jiangsu Province,210023 China;School of Electrical Engineering,Nanjing Institute of Industry Technology,Nanjing,Jiangsu Province,210023 China)

机构地区:[1]南京邮电大学自动化学院、人工智能学院,江苏南京210023 [2]南京工业职业技术学院电气工程学院,江苏南京210023

出  处:《纸和造纸》2019年第6期13-17,共5页Paper and Paper Making

基  金:国家自然科学基金(11702148,11802117)

摘  要:为提高纸浆悬浮液的管内流动仿真精度,采用计算流体动力学软件FLUENT,基于非牛顿流体的粘性计算方法,考察了低雷诺数湍流模型、高雷诺数湍流模型以及壁面函数的纸浆模拟适用性。研究结果表明,网格y^+值需满足不同模型的需求,低雷诺数湍流模型中的CHC模型适用性略好,而高雷诺数湍流模型中的Realizable k-ε模型略好,壁面函数直接影响计算精度,建议通过修改低雷诺数模型的衰减函数或基于标准壁面函数添加附加项的方式来改善湍流模型的纸浆悬浮液适用性。To improve the simulation accuracy of pulp suspension pipe flow, the computational fluid dynamics software FLUENT is used to investigate the applicability of low Reynolds number(LRN) k-ε turbulence model, high Reynolds number(HRN) k-ε turbulence model and wall function based on the non-Newtonian viscosity calculation method. The results show that the grid y+ values should meet the needs of different models. The CHC model of LRN show better applicability and Realizable k-ε model of HRN is slightly more appropriate to simulate the flow of pulp suspension. The wall function directly affect the calculation accuracy and proposed to improve the applicability of models by modifying the damping function of LRN or adding additional items to wall function in HRN model.

关 键 词:纸浆悬浮液 管内流动 湍流模型 计算流体动力学 

分 类 号:TS75[轻工技术与工程—制浆造纸工程] O357.1[理学—流体力学]

 

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