單流道泵設(shè)計(jì)及其內(nèi)部流場CFD-DEM仿真分析.pdf

1、單流道泵是一種具有較好無堵塞性能的特殊形式的污水泵，其內(nèi)部能量轉(zhuǎn)換是依靠流體繞流單流道葉片實(shí)現(xiàn)的，該種泵適用于輸送含有大量顆粒狀或者易纏繞纖維狀雜質(zhì)的液體。單流道泵的開發(fā)及研究的歷史比較短，并且設(shè)計(jì)理論不完善，設(shè)計(jì)研究時(shí)需要依靠大量的經(jīng)驗(yàn)公式，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)時(shí)選取的參數(shù)值存在浮動(dòng)，使得泵的安全性能受到影響。本文基于CFD-DEM仿真技術(shù)，對單流道泵的內(nèi)部流場進(jìn)行分析，為單流道泵的設(shè)計(jì)提供一定的理論基礎(chǔ)。
　　本文通過CFD-DEM仿真

2、技術(shù)，基于軟球模型，將固體顆粒間的法向力簡化為彈簧和阻尼器，切向力簡化為彈簧、阻尼器和滑動(dòng)器，并采用了彈性系數(shù)和阻尼系數(shù)等參數(shù)，對實(shí)際的工程問題進(jìn)行分析，本文的主要研究工作包括：
　　1.闡述了單流道泵的各個(gè)方面特點(diǎn)以及對其大致結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了說明，其設(shè)計(jì)思路主要包括：泵的總體結(jié)構(gòu)形式、單流道式葉輪主要尺寸的確定、葉輪形狀設(shè)計(jì)、壓水室水力設(shè)計(jì)等
　　2.水力模型的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。在對單流道泵的主要參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并采用先進(jìn)的STA

3、R-CCM+軟件對泵內(nèi)流場進(jìn)行數(shù)值模擬，對比分析各參數(shù)后，對各個(gè)參數(shù)擇優(yōu)選取，滿足設(shè)計(jì)要求的同時(shí)，對顆粒密度、顆粒大小、泵的轉(zhuǎn)速對泵的運(yùn)行產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析。
　　3.對數(shù)值模擬過程中采用的離散單元法進(jìn)行介紹，闡述了在計(jì)算模擬中使用到的連續(xù)相控制方程和兩相耦合理論，并在劃分網(wǎng)格時(shí)應(yīng)用了STAR-CCM+的全新的多面體網(wǎng)格（Polyhedral Mesh）生成技術(shù)，以保證模擬的準(zhǔn)確性。
　　4.通過對單流道泵的多種試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證