固液兩相流中離心泵葉片磨損及能量損失特性分析.pdf

1、離心泵在農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、化工、水電廠、能源與動力工程所在的生活應(yīng)用和工程應(yīng)用中使用廣泛，而離心泵在固液兩相流中的應(yīng)用主要瓶頸在于過流部件的磨損、能量損失以及泵運行穩(wěn)定性。本文以導葉式離心泵為研究對象,采用標準 k-湍流模型和 Mixture多相流模型進行全流道固液兩相流數(shù)值模擬，在不同固相粒徑（0.016mm、0.036mm、0.076mm、0.15mm）與體積分數(shù)（2%、4%、8%、12%）下，首先計算出葉輪各監(jiān)測點上的磨損量，并對磨損較

2、嚴重的部位進行摩擦磨損強度和碰撞磨損強度的定量計算，然后通過流體微團的相對能量轉(zhuǎn)子焓(Rothalpy)值，做出從葉片前緣到出口的能量變化曲線來確定能量損失的大小，最后采用大渦模擬研究了泵流道內(nèi)各監(jiān)測點處的壓力脈動特性。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴從葉片前緣到出口，壓力面上的相對速度出現(xiàn)先減小后增大的趨勢，吸力面上的相對速度出現(xiàn)先增大后減小，出口處又增大的趨勢。顆粒直徑和固相體積分數(shù)在一定范圍內(nèi)變化時其對應(yīng)的相對速度變化不大。⑵磨

3、損最嚴重的部位發(fā)生在靠近吸力面進口附近流域處，其次為葉片前緣和壓力面后蓋板流線出口處，壓力面和吸力面出口處的磨損也較大,壓力面前蓋板流線頭部和出口處的磨損較小。⑶從葉片前緣到出口， Rothalpy值總體增大。在同一監(jiān)測點上，葉片壓力面上的Rothalpy值大于吸力面，葉片壓力面前半段，沿葉輪徑向方向流體微團逐漸獲得能量。壓力面后半段能量損失逐漸增大，壓力面出口邊流體微團獲得的能量減小，出口處能量損失較大。在葉片吸力面沿葉輪徑向方向，流