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《小粒徑固液兩相流在旋流泵內(nèi)運動的數(shù)值模擬.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、FLUIDMACHINERYVo1．38，No．7，2010文章編號：1005----0329(201O)O7—0o2O—04小粒徑固液兩相流在旋流泵內(nèi)運動的數(shù)值模擬李易松，魏建峰(中國船舶重工集團713所，河南鄭州450015)摘要：為了分析旋流泵內(nèi)固液流動特性，采用Eulefian多相流模型，擴展的標準K一￡湍流方程與SIMPLEC算法，應(yīng)用流體動力學(xué)軟件FLUENT對旋流泵葉輪內(nèi)固液兩相湍流進行了數(shù)值模擬。分析了多種粒徑及濃度條件下的固相體積濃度分布規(guī)律。在旋流泵葉輪固液兩相流動中，固體顆粒還是主要集中于葉輪工作面，因而會加劇葉輪工作面磨損破壞速度。數(shù)值結(jié)果表明，泥沙顆粒直徑變大以
2、及泥沙濃度的加大都會使旋流泵揚程和效率下降，其中濃度的變化對揚程和效率的影響更明顯。關(guān)鍵詞：旋流泵；內(nèi)部流動；兩相流；數(shù)值模擬中圖分類號：TB65文獻標識碼：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2010．07．005NumericalSimulationofInteriorFlowinVortex--PumpforLiquid·-solidTwo-phaseMediumwithSmallSizeParticlesLIYi—song．WEIJian—feng(713thResearchInstituteofChinaShipbuildingIndustryCorpo
3、ration，Zhengzhou450015，China)Abstract：Tostudytheflowcharacteristicsofvo~ex—pump，solid—liquidtwo—phaseturbulentflowinvo~ex—pumpcentribugalrotorissimulatedbyusingFluentsoftwarewithEulerianmodel，standardK—eturbulencemodelandSIMPLECalgorithm．Distributionofvolumefractionisanalyzedfordifferentsolidpart
4、iclediametersandsandyvolumefractions．Neartheexitofrotor，solidparticlestendtowardssuctionsurfaceattheconditionsofsmallparticlediameterandlowsandyvolumefraction．However，solidparticlesaremainlyconcentratedonpressuresurface，thusthewearofpressuresurfacewillbeaccelerated．Fromsimulationresultsitcanbecon
5、cludedthathydroheadofimpellerandeficiencydeclinewiththeincreaseofvolumefractionoratthebiggerparticlediameter．Changinginvolumefractionimpactonhydroheadandefficiencyismoreobvious．Keywords：vortex—pump；innerflow；two—phaseflow；numericalsimulation1前言和濃度分布，捕捉到了一些重要的流動現(xiàn)象，這對探索影響旋流泵性能的因素、改進葉型設(shè)計、提高隨著水力輸送各種固
6、態(tài)物質(zhì)的領(lǐng)域不斷擴整機性能提供了參考。大，雜質(zhì)泵得到了廣泛的應(yīng)用，由于水力輸送的雜質(zhì)越來越復(fù)雜，在輸送介質(zhì)過程中對泵的無堵塞2數(shù)值方法性和運行的可靠性有較高要求。旋流泵作為雜質(zhì)泵的一種，結(jié)構(gòu)簡單、運行平穩(wěn)、吸入性能好，但其考慮含沙水固液兩相之間的相互作用，由于效率卻無法與一般離心泵相比¨0J。為了提高輸顆粒的粒徑比較小，因此含沙水又可以作為連續(xù)送固液兩相流體時的效率和抗磨損性能，對其內(nèi)介質(zhì)來處理，即固液兩相流采用雙流體模型。雙部流場進行研究是很有必要的。本文以含沙水為流體模型的連續(xù)性方程和動量方程為]：研究對象，對不同粒徑和不同濃度情況下的小粒流體相：，徑固液兩相流在螺旋離心泵內(nèi)的流場進
7、行了數(shù)值+·=0(、)，模擬。計算得到了旋流泵內(nèi)部流場的速度、壓力收稿13期：2oo9—12—o3修稿13期：20lO—o6—032010年第38卷第7期流體機械21式中——流體的局部密度直徑80mm，無葉腔寬度70mm。用Pro／E對旋流u廣流體的速度泵的三維實體進行造型設(shè)計并通過gambit進行網(wǎng)格劃分，得到模型見圖1和網(wǎng)格示意見圖2。[+(·)]=一F+V·[(1一)弓](2)式中F——單位體積的相間相互作用力——固粒容積系數(shù)
