渣漿泵內(nèi)部流場的定常與非定常數(shù)值模擬.pdf

1、離心式渣漿泵廣泛應(yīng)用于水利、冶金、化工、電力等行業(yè)，用于輸送水與固體顆?；旌闲纬傻囊环N密度更高的兩相流體。從渣漿泵使用中所普遍暴露的效率低、壽命短的主要問題來看，了解泵內(nèi)部流場的流動規(guī)律顯得尤為重要。泵內(nèi)流場研究最直接、最可靠的方法是實(shí)驗(yàn)，但是面臨著實(shí)驗(yàn)設(shè)備的投資大、實(shí)驗(yàn)的周期性長等一系列問題。目前CFD模擬已經(jīng)達(dá)到一定的水平，并且成本低、可準(zhǔn)確直觀的反映出泵內(nèi)的流動規(guī)律。 本課題的主要研究內(nèi)容和所做的主要工作如下： 1

2、、根據(jù)渣漿泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及內(nèi)部流場特征，忽略輪轂與后護(hù)板間的間隙流動，對渣漿泵內(nèi)部流動區(qū)域進(jìn)行了簡化，并將其劃分為進(jìn)口區(qū)、轉(zhuǎn)輪區(qū)、蝸殼區(qū)三個區(qū)域。 2、對渣漿泵進(jìn)行精確的三維實(shí)體造型與網(wǎng)格劃分，這為提高過流部件內(nèi)部流動CFD數(shù)值模擬精度奠定了可靠的基礎(chǔ)。 3、采用κ—ε模型來封閉求解N—S方程。對封閉的方程組進(jìn)行數(shù)值求解，采用有限體積法進(jìn)行離散，壓力修正使用SIMPLE算法，利用FLUENT軟件對渣漿泵進(jìn)行了定常與非定常

3、情況下的數(shù)值模擬，結(jié)果如下： 1）對渣漿泵在清水介質(zhì)下進(jìn)行三維定常數(shù)值模擬，分析了流量變化對渣漿泵內(nèi)外特性的影響； 2）運(yùn)用合并網(wǎng)格與滑移網(wǎng)格技術(shù)，對渣漿泵在清水介質(zhì)下進(jìn)行三維非定常數(shù)值模擬，分析了非定常情況下隨著葉輪的轉(zhuǎn)動，瞬時出口壓力與瞬時揚(yáng)程的變化規(guī)律： 3）在定常情況下分析了不同固體顆粒直徑及濃度對葉輪和蝸殼的壓力場、速度場的影響，固體顆粒對渣漿泵效率與揚(yáng)程的影響，固體顆粒對渣漿泵磨損的影響； 4