單流道泵設計及其內(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，并且設計理論不完善，設計研究時需要依靠大量的經(jīng)驗公式，導致在設計時選取的參數(shù)值存在浮動，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)部流場進行分析，為單流道泵的設計提供一定的理論基礎。
　　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、阻尼器和滑動器，并采用了彈性系數(shù)和阻尼系數(shù)等參數(shù)，對實際的工程問題進行分析，本文的主要研究工作包括：
　　1.闡述了單流道泵的各個方面特點以及對其大致結(jié)構(gòu)的設計進行了說明，其設計思路主要包括：泵的總體結(jié)構(gòu)形式、單流道式葉輪主要尺寸的確定、葉輪形狀設計、壓水室水力設計等
　　2.水力模型的設計和驗證。在對單流道泵的主要參數(shù)進行設計，并采用先進的STA

3、R-CCM+軟件對泵內(nèi)流場進行數(shù)值模擬，對比分析各參數(shù)后，對各個參數(shù)擇優(yōu)選取，滿足設計要求的同時，對顆粒密度、顆粒大小、泵的轉(zhuǎn)速對泵的運行產(chǎn)生的影響進行分析。
　　3.對數(shù)值模擬過程中采用的離散單元法進行介紹，闡述了在計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)格時應用了STAR-CCM+的全新的多面體網(wǎng)格（Polyhedral Mesh）生成技術(shù)，以保證模擬的準確性。
　　4.通過對單流道泵的多種試驗進行驗證