利用雷诺应力模型（RSM）的流体体积（VOF）多相流模型对水力喷射空气旋流器（WSA）的气相压降特性和流场进行了数值模拟研究。结果表明,雷诺应力模型和VOF两相流模型能够较好地模拟WSA的气相压降特性和液相回流比,WSA的气相压降随着进口气速的增加先后出现低压降区、压降突跳区和高压降区3个区域。在低压降区,射流保持较好的完整性;压降突跳区,射流呈袋式破碎雾化;高压降区,射流呈剪切破碎雾化。WSA内的静压分布关于Z轴比较对称,整个WSA内在射流—旋流耦合场之上的区域压力最大,其次是WSA的分离空间,在排气管进口区域压力最小。

水力喷射空气旋流器（WSA）是一种新型高效的气液传质设备。本文采用雷诺应力模型和VOF模型对水力喷射空气旋流器内耦合场的流场分布进行了三维数值模拟研究。模拟研究结果表明,随着气速的增加,耦合场的速度分布的对称性不断减弱,且湍动能的均值沿竖直方向的衰减速率变大。其中轴向速度沿径向分布出现的最大值发生由靠近WSA的器壁附近向中心排气管附近转移的现象;径向速度在耦合场中部达到最大值;切向速度沿径向分布,普遍出现2个在WSA器壁附近和中心排气管附近的极值区域。研究结果可为对WSA的深入认识提供参考。