数值模拟方案

V锥节流元件的结构如图1所示。节流元件由前、后锥角分别为φ和θ的两个V形锥体组成，并且由支撑杆固定在管道上;高压取压口位于V锥元件上游，低压取压口位于后锥体的顶点处，穿过锥体由支撑杆引出管外。管道内径为50mm，V锥的节流比为0.55，前、后锥角分别为45°和135°。

 

基于ANSYSFluent平台，对空气、水流经V锥节流装置的流动特性进行数值模拟。由于来流是分层流，主要包括光滑分层流、波状分层流及滚动波状流，不考虑分层流内液滴的运动，采用VOF模型捕捉气液界面。如图2(a)所示，所模拟的V锥装置上、下游直管段分别为5D和9D，这与试验中的测压点布置保持一致。采用速度入口边界条件，分为两部分，其中气相由中间的圆形区域进入管道，液相由环形区域进入。对于本文中研究工况，气液两相经过5D的长度，在进入V锥节流段时可达到气液分层流态;出口采用压力出口边界条件，壁面无滑移;模拟的工况进出口边界条件均为试验值。湍流模型采用ＲNGk－ε模型;采用结构化六面体网格对模拟区域进行划分，并在锥体附近进行网格加密处理(图2(b))。

 

本文来自：ABG仪表集团