螺旋離心泵內(nèi)部流場全三維數(shù)值模擬.pdf

1、隨著科技的進步和經(jīng)濟的發(fā)展，使用水力機械輸送各種固態(tài)物質(zhì)的領(lǐng)域不斷擴大。螺旋離心泵作為一種新型雜質(zhì)泵，將螺旋泵與離心泵融合為一體，其獨特的結(jié)構(gòu)可將兩者的優(yōu)勢充分發(fā)揮。與傳統(tǒng)雜質(zhì)泵相比，螺旋離心泵具有一系列的優(yōu)點：可通性好、不易堵塞、過流部件磨損小、效率高、使用壽命長、運行費用低，并且具有良好的可調(diào)節(jié)性。 為了使螺旋離心泵能夠具有更優(yōu)良的性能，傳統(tǒng)的設(shè)計方法已經(jīng)不能很好的滿足兩相流工況下的流動條件。因此，了解內(nèi)部流場的流動規(guī)律對設(shè)

2、計者尤為重要。由于實驗研究面臨投資大、周期長等實際困難，實驗的手段，數(shù)據(jù)的精度和可靠性受測試儀器儀表和環(huán)境的制約，對內(nèi)部流場的分析和細微流動機構(gòu)的分析能力有限。通過CFD軟件模擬內(nèi)部流場越來越受到人們的青睞，它可以彌補試驗的不足之處，反過來又可以為試驗提供必要的指導(dǎo)。 本文分析總結(jié)了國內(nèi)外在固液兩相流以及螺旋離心泵方面的研究發(fā)展狀況；研究了CFD理論和數(shù)學(xué)模型；對一螺旋離心泵進行了實體建模和網(wǎng)格劃分；利用Fluent和Star-

3、CD兩種CFD軟件對螺旋離心泵內(nèi)部流場進行了數(shù)值計算和分析，研究了不同含沙量，不同顆粒粒徑、不同工況下的內(nèi)部壓力、速度和含沙濃度分布規(guī)律，捕捉到了一些重要的流動現(xiàn)象，并進行了詳細的分析。探索到影響螺旋離心泵性能的若干因素，為改進葉片葉型設(shè)計、提高整機效率等提供了必要的參考。結(jié)果表明，通過兩種CFD軟件對輸送清水介質(zhì)時的數(shù)值模擬結(jié)果與實測結(jié)果基本吻合；在對固液兩相流體介質(zhì)輸送的模擬結(jié)果也大致符合兩相流的流動規(guī)律；此外顆粒的大小和固相的濃度