两种不同密度流的湍流混合

参考资料：ANSYS Fluid Dynamics Verification Manual

算例说明

本案例介绍了两种不同密度流的湍流混合。

计算域：40m*0.56m

物质属性：清水密度1015 kg/m3，盐水密度1030kg/m3，混合物动力扩散系数1e-9m2/s

边界条件：清水流入速度为0.52m/s，盐水流入速度为0.32m/s

网格划分

采用矩形网格，网格数量为488000

计算设置

本次计算为稳态湍流计算，考虑重力影响。

• 物质属性
  

混合物属性参数

清水物质属性

盐水物质属性

• 湍流模型

湍流模型选择标准k-epsilon模型，考虑浮力影响

• 多组分模型

• 边界条件
  

计算域左侧上部清水速度入口

计算域左侧下部盐水速度入口

右侧出口为压力出口

管道上部壁面剪切应力为0，下部壁面为无滑移边界

计算结果

• 计算域盐水质量百分比云图

• 计算值与实验值对比

x=10m位置处截面上盐水质量百分比数据对比

参考文献

R.E. Uittenbogaard. “Stably Stratified Mixing Layer”. Data Report for the 14th meeting of the IAHR Working Group on Refined Flow Modeling. 1989.

R.E. Uittenbogaard. “The Importance of Internal Waves for Mixing in a Stratified Estaurine Tidal Flow”. Manuscript, Delft University of Technology, 1995.