離心泵壓出室及管內(nèi)鹽析液固兩相流動(dòng)的研究.pdf

1、本文的研究工作在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“葉輪機(jī)械內(nèi)伴有鹽析的液固兩相流動(dòng)的研究”(No.50476068)的資助下完成。 在自然界及現(xiàn)代工業(yè)中，伴有鹽析的液固兩相流現(xiàn)象普遍存在。為了更好地了解鹽析機(jī)理及為輸送鹽溶液裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供一定的參考，本文在前人研究的基礎(chǔ)上，對(duì)離心泵壓出室及管內(nèi)鹽析兩相流動(dòng)進(jìn)行了理論、數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究，進(jìn)行的主要工作及取得的成果如下： 1、簡(jiǎn)要介紹了國(guó)內(nèi)外管內(nèi)及離心泵壓出室鹽析液固兩相流的研究現(xiàn)

2、狀，自行設(shè)計(jì)了管內(nèi)鹽析兩相流實(shí)驗(yàn)臺(tái)，并采用PDPA實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)對(duì)管內(nèi)鹽溶液不同工況下流速分布、粒徑分布等進(jìn)行了測(cè)量研究，獲得“管內(nèi)層流狀態(tài)下鹽析溶液中初始成核的機(jī)率遠(yuǎn)大于固壁表面成核的機(jī)率，是主導(dǎo)的成核機(jī)制”等結(jié)論； 2、根據(jù)實(shí)際情況，提出非均相成核機(jī)制是鹽析中晶體成核的主導(dǎo)機(jī)制，同時(shí)認(rèn)為鹽析晶體生長(zhǎng)與一般晶體生長(zhǎng)一樣必須滿足熱力學(xué)條件和結(jié)構(gòu)條件； 3、認(rèn)為描述鹽析流動(dòng)的合理的模型是雙流體模型，分析了顆粒群模型的特點(diǎn)與優(yōu)

3、勢(shì)，并依據(jù)該模型，建立管內(nèi)相應(yīng)的液固兩相流動(dòng)控制體，較完整地建立了包括質(zhì)量方程、動(dòng)量方程和能量方程在內(nèi)的鹽析液固兩相層流流動(dòng)控制方程組； 4、運(yùn)用Pro/E軟件對(duì)設(shè)計(jì)的模型泵壓出室進(jìn)行三維造型；并對(duì)泵系統(tǒng)內(nèi)部流道區(qū)域進(jìn)行非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分，為提高網(wǎng)格質(zhì)量及加快求解速度采用了局部加密技術(shù)； 5、采用Euler多相流模型及修正的k-ε湍流模型對(duì)模型泵在不同工況下的內(nèi)部液固兩相湍流場(chǎng)進(jìn)行了耦合計(jì)算；為能與實(shí)測(cè)結(jié)果相比較，通過(guò)劃分