說明：軟件版本為ANSYS CFX 2019R3；

本文展示了穩(wěn)壓罐內(nèi)排水的瞬態(tài)過程，分別給定出口流速為3m/s和0.3m/s，對罐體內(nèi)的排水過程進行數(shù)值模擬。本文計算模型如下圖所示，各關(guān)鍵坐標(biāo)見圖中所示，網(wǎng)格由ICEM劃分結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，轉(zhuǎn)換為非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格后沿Z向拉伸，生成三維網(wǎng)格。邊界條件：出口——流速（3m/s和0.3m/s），初始流場給定罐體內(nèi)水與空氣各一半（500 mm），水中壓力按照靜水壓力給定。

出口給定3m/s時計算結(jié)果如下：

出口給定0.3m/s時計算結(jié)果如下：

通過液面變化能發(fā)現(xiàn)一個不同點是，隨著水面降低，0.3m/s的出口流速在穩(wěn)壓罐右側(cè)并未出現(xiàn)明顯凹陷（靠近右側(cè)的），而3m/s的出口流速在穩(wěn)壓罐右側(cè)液面高度明顯低于左側(cè)。

如何解釋這一現(xiàn)象，筆者找到這樣一個參數(shù)，就是弗勞德數(shù)（符號為Fr，是水的慣性力與重力之比，是用來確定水流動態(tài)如急流、緩流的一個量綱為一的數(shù)）。當(dāng)Fr=1時，即水的慣性力等于重力，水流為臨界流；當(dāng)Fr>1時，水流為急流，代表流速大、水流湍急的流動狀態(tài)。

通過對計算結(jié)果的穩(wěn)壓罐水面高度高于100mm時，0.3m/s的出口流速下弗勞德數(shù)是小于1的，而3m/s的出口流速下弗勞德數(shù)是大于1的，因此按照這樣的判斷方式可以能夠一定程度上解釋兩種液面變化的不同之處。

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