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1、Case 1二维方腔驱动流问题描述如图所示，特征长度为方腔边长，特征速度为U。上边界以己知速度u移动，其它边界为静壁而。试求在Re=100、1000、10000、100000时，空腔内流体的流动状态，比较不同Re流动特征的差异。一.Re=100在一个正方形的二维空腔中充满等密度的空气，上边界以速度u移 动，由Re=iid/v,X v=l.789x10 5m2/s,方腔每边长为1=0.1 in,可求得速度u=0.01466m/so其它边界为静壁面。同时带动方腔内流体流动。速度矢量图13 5Z?2V2M27 0ie41-3*A02UeC总压等值线图204320e4 2524 15ie44Cy-O：
2、 -212e5 *9072 *1 9e4 *223 -ZXc* -35U -4 33ei -StteCi *5?Dex水平中心线(y=0)上 竖直速度分量(v)分布V x= O3C-O6 qI StaticPressure(poscol)6 O)e6 二SODftAB 二10)6063 0)606 二 roxfe O)66 -c oo&Ara 7-a) e6 -：-200A06 -006-oa-032C023CUooePosition (m)竖直中心线(x=0)上水平速度分量(u)分布U-ystatePosition (m)Pressure :pascal)不同Re方腔内流函数的分布情况1论8
3、Vr7 i|aze3总地GibS65e5Re=lOOO87”3gnmRe=l00004e843-e2 9e2 35A022 55*A23i1A022e22Sxe22i4CeO2 U8 19X2165e2、y0212Ce3f、H347$e324Ce105, Re 取 IO?,由 Re=ud/v,求得速度为 7.3m/s。1.压力分布云图856*01 4 3001 3706*01266*012.1le*01 他 *01 1028 4696*00 -7 盹 O27aOO1 176*01 -172eA12加心2620*01*337-3919HI1 4 妩 O -5O16*O1 如 01 -611a*0
4、12. 对称面上的速度分布云图7.76eOO76 3$e-005 9ie05 44e-O002C-W365e0 320e*00zr*-c I 22e0lAieOOI O.OOe-3.速度矢量图4dOleOOJ咖*7 09x00 662e-00 6l6al05 70e-00、.5 2 如81 4776-004 3le*O0 3840*00 3389*O0 2920*002 45e-001999-W I53O-00 103 00 BOla-01 1 37eO!4 y=2处压力分布云图4ASc-Ol A 30-M76fO*1 SEO 26fe12.HS-O1 1 1.05A1 46$e-a 72$e
5、6 -OiTC -1 Ve-O* -1.7A0： SkQO ye*o： -3 O 一O 446e*0f 5OK *5 坯 9 p.i： e*：5.y=2处速度分布云图C“se湿蒸汽在拉瓦尔喷管中的凝结1、 一1问题描述此模型对拉瓦尔收敛-扩张喷管中蒸汽凝结问题进行考虑。示意图如图1所示。喷管几何形式为二维的，喷管喉部高度为lcmo流体在进入喷管时为干燥蒸汽，由于流动在喉部的加速，快速凝结过程就 会出现。蒸汽首先过冷而聚集，形成气液两相形式的蒸汽。对既轴1.喷管主要参数分布云图6 6 S5C54.37A-Cx3.4-e3.1-ewUSQ5CeAx .1S e-Cx 15Se-Cx1 eA41 r
6、e-O：3 54e-O：355B 3d2 4 心M3$f0：3 36e-O：331SOX心3.17t-O23-13eA、.O5fQ7 SCAeO：静温云图MOJfO：4.qqyq3S413 77K1 36Ce1 3.43ei 1 S*O1 M09Kd 292s1 276e1 se* 242t1 2X5eO1 20Se1l.T4eAi157e11 401 1l4e1 !X7eOi2 X-O： 729t2混合相密度分布云 图10e-OA 2Q9eV 仃丹？ 1 越 XT q.9 1SA0 -13$e1 qeO,今公690c 85e-C0 4Sxe-O03 44e 23te0 q.q*s OOe-C
7、O液滴形成速率云图*f 25O?-O1225C-01-2CX)e-oi W#.175e-O1 i50e-0i -Log10(Drople:s Per Unit Vobme):/* Jiooe-oi -. . 750e-03 -. e5ODe-O3 -*:250e-03 -一 一 _ QOtoAM002OS006oca01012OUC16Position (m)喷管轴向液滴数目和液滴成核率分布曲线结论与分析起初过热蒸汽随着Laval喷管流通面积的逐渐减小，气体膨胀冷凝，温度和压力逐渐减低，过冷度起伏较小，当在距入口 0.08m处，过冷度上升到一定值，液滴开始缓慢生长，但是液滴平均半径变化并不显 著，这是由于此时液滴还未达到临界半径，湿蒸汽中还未产生凝结核, 液滴不能进一步凝结生长。而当过冷度进一步增大到最大值时，此时 蒸汽处于Wilson点（热力学不平衡状态极点），蒸汽开始凝结，此匕时有 大量的凝结核急剧凝结产生，液滴生长率也明显上升，促使蒸汽分子在凝结核上大量凝结并生长，进而液滴数量和半径也逐渐增加。但是，随着凝结过程的进行，大量的凝结潜热被释放到周围的蒸汽中， 流动逐渐恢复热力平衡状态，此时液滴数目基本保持不变，而蒸汽分 子继续在己有的液滴上凝聚，导致液滴半径进一步增大。
