離心泵內部含沙水流動數(shù)值分析及性能優(yōu)化.pdf

1、本研究針對某型號離心泵分別開展了在清水及含沙水流體介質的全流道數(shù)值模擬，并將其在清水介質中的數(shù)值模擬結果與試驗數(shù)據(jù)進行了對比分析，主要涉及的研究內容及成果有以下幾點：
　　第一，廣泛參閱了大量國內外相關研究的參考文獻，總結了本文的工程研究背景，闡述了國內外水沙固液兩相流的研究現(xiàn)狀，得到了本文的研究方法、內容以及工程意義等。
　　第二，根據(jù)廠家提供的離心泵原始三維結構圖和設計參數(shù)，借助專業(yè)的泵與旋轉機械設計工具CFturbo，

2、對離心泵各過流部件做三維實體模型構建；接下來把保存好的三維模型導入到通用的三維建模軟件UG6.0中，對離心泵進口延長段、葉輪、蝸殼以及出口延長段做進一步的優(yōu)化裝配并保存；將保存好的各三維實體分別導入ANSYS網(wǎng)格生成模塊ICEM進行網(wǎng)格劃分，對于不同流體域的復雜程度，選用不同的網(wǎng)格劃分方法，其中包括了六面體結構化網(wǎng)格和四面體非機構化網(wǎng)格，生成的網(wǎng)格質量達到計算精度后進行組合并保存。
　　第三，將劃分好的離心泵各部件網(wǎng)格導入CFX-

3、Pre，采用標準k-ε模型對N-S方程進行封閉求解，借助貼體坐標和交錯網(wǎng)格系統(tǒng)對N-S方程進行離散，然后用SIMPLE算法求解N-S方程，對離心泵全流道進行不同工況下清水和含沙水介質的數(shù)值計算。
　　第四，借助后處理模塊CFX-Post，得到了離心泵各過流部件在清水中工作的壓力分布，以及內流場的速度分布、湍動能等，并且將數(shù)值模擬結果與試驗數(shù)據(jù)進行了對比論證，揭示了本研究的可靠性；得到了水沙運行介質中各過流部件表面的壓力分布和泥沙分