固液两相流离心泵内部流动特征的数值计算

【摘要】固液两相流离心泵是输送固液混合物的重要设备之一，广泛应用于生产生活的各个领域当中，比如城市供水，石油化工输送，水利清淤以及农业灌溉等方面。然而随着固液泵的广泛应用，在实际工程应用过程中存在许多不足：过流部件磨损严重、偏离设计工况运行导致能耗过大以及效率偏低等。考虑到两相流动的复杂性，两相流的理论研究以及水力机械设计还有很大的提升空间，流道内很多固液两相流动的规律还有待深入系统的研究。工程实际中的大部分设计是依靠经验，因此不能很好地保证设计出的泵的水力性能。所以，基于数值模拟的方法对泵的内部流动进行深入研究非常有意义，可为设计出工作性能高、运行稳定并且能耗低的固液泵提供理论参考。本文通过实验与数值计算相结合的方法，以期进一步认识固液泵内部流动的规律以及固相参数对离心泵内部流场和外特性的影响，这将有助于对泵进行优化设计，提高其性能。本文的主要内容：1﹒使用Pro/E对离心泵叶轮和蜗壳流道进行三维建模，利用Gambit对三维模型进行网格划分，最后利用Fluent进行离心泵多工况清水数值计算，分析得出不同工况下泵内部流场分布情况，并且与多工况清水实验结果进行对比。2﹒计算离心泵固液两相定常流动，从固相颗粒本身性质出发研究固相颗粒运动及离心泵内部流体流动的规律以及内部磨损机理，并且定性分析这些因素对泵外特性的影响。3﹒计算离心泵固液两相非定常流动，获得不同时刻泵内部流场分布以及固体颗粒运动及其对离心泵过流部件磨损的规律，分析不同时刻泵外特性的变化。
【作者】唐华；
【导师】李昳；
【作者基本信息】浙江理工大学，流体机械及工程，2014，硕士
【关键词】离心泵；固液两相流；流动特性；数值计算；

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