基于CFD清管器结构的管内流场模拟及优化设计

为了研究清管器结构尺寸对清管作业时管道流场特性的影响, 以便寻求较为适合的清管器结构尺寸, 以可调速直板清管器为例, 利用FLUENT前处理软件Gambit建立了3个不同长径比的可调速清管器工作模型, 并对其进行网格划分, 然后利用FLUENT流体分析软件对不同长径比的清管器工作时的流场进行数值模拟, 得到了不同长径比情况下清管器工作时的流场压力、速度和湍流动能的分布图。以清管器长度尺寸作为优化对象, 对数值模拟结果进行对比分析后发现, 清管器附近流场波动较剧烈, 湍流动能及强度急剧增大, 其在清管器内部流场中达到最大;清管器下游流场的湍流强度虽有所下降, 但仍然是高湍流强度流动, 长径比为1时各指标波动较小, 说明长径比为1时对下游的流场影响较小, 模拟结果与工程实际经验相符合。研究结果可为清管器的优化设计提供理论依据