Investigation of the Effect of Air Admission on the Vortex Structure of the Flow in a Tangential Chamber

Abstract

In the work, numerical simulations of a turbulent swirling flow in a model tangential chamber were performed. Depending on the swirl number and water flow discharge, various flow regimes are observed: a column vortex, a spiral vortex, a double spiral vortex. In this paper, a study was made of admission air to control the transition between flow regimes. It is shown that when a gas phase is added, a transition from a two-helix structure to a single helical vortex occurs. This phenomenon reproduces the effect observed in the experiment

В работе выполнено численное моделирование турбулентного вихревого течения в модельной тангенциальной камере. В зависимости от закрутки потока и расхода воды в камере наблюдаются различные режимы течения: колонообразный вихрь, спиральный вихрь, двойной спиральный вихрь. В работе проведено исследование влияния добавления воздуха на переход между режимами течения. Показано, что при добавлении второй фазы происходит переход от двухспиральной структуры к одиночному спиральному вихрю. Данное явление воспроизводит эффект, наблюдаемый в эксперименте