離心泵內(nèi)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(zhì)的全流道數(shù)值模擬，并將其在清水介質(zhì)中的數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比分析，主要涉及的研究內(nèi)容及成果有以下幾點(diǎn)：
　　第一，廣泛參閱了大量國內(nèi)外相關(guān)研究的參考文獻(xiàn)，總結(jié)了本文的工程研究背景，闡述了國內(nèi)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(nèi)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(jié)構(gòu)圖和設(shè)計(jì)參數(shù)，借助專業(yè)的泵與旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)計(jì)工具CFturbo，

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

3、Pre，采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型對N-S方程進(jìn)行封閉求解，借助貼體坐標(biāo)和交錯(cuò)網(wǎng)格系統(tǒng)對N-S方程進(jìn)行離散，然后用SIMPLE算法求解N-S方程，對離心泵全流道進(jìn)行不同工況下清水和含沙水介質(zhì)的數(shù)值計(jì)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(nèi)流場的速度分布、湍動能等，并且將數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比論證，揭示了本研究的可靠性；得到了水沙運(yùn)行介質(zhì)中各過流部件表面的壓力分布和泥沙分