開式葉輪離心紙漿泵內(nèi)部流動的數(shù)值模擬和分析.pdf

1、紙漿泵是造紙工業(yè)中主要的漿料輸送機械，在造紙流程中占有舉足輕重的地位，需求量也非常大，而且消耗著巨大的電能。隨著能源的日益緊缺，人們對紙漿泵提出了更高的要求，因此對紙漿泵進行優(yōu)化設(shè)計、提高效率、降低能耗具有重要意義。為了使紙漿泵具有更好的性能，了解泵內(nèi)部流場的流動規(guī)律顯得尤為重要。近年來，隨著計算機技術(shù)的不斷提高，CFD技術(shù)的發(fā)展極其迅速，已經(jīng)在流體機械的分析和設(shè)計中起到了非常重要的作用，為我們實現(xiàn)這一目的提供了極大的便利。本文對開式葉

2、輪離心紙漿泵的原型泵和優(yōu)化設(shè)計后模型的整機內(nèi)部的單相流動進行了數(shù)值模擬，主要做了以下幾個方面的工作：
　　 首先簡單介紹了紙漿泵內(nèi)的主要流動介質(zhì)紙漿的流動特性和力學(xué)特性，并對一些CFD的基本理論進行了簡介，在此基礎(chǔ)上基于RANS方程和RNGκ-ε湍流模型，采用有限體積法和SIMPLEC算法，確立了一種適合于離心式流體機械的數(shù)值模擬方案。
　　 其次，構(gòu)建了開式葉輪離心紙漿泵原型泵的實體模型，并通過相關(guān)網(wǎng)格生成技術(shù)對計算域

3、進行網(wǎng)格劃分，基于上述數(shù)值模擬方法，利用CFD商業(yè)軟件數(shù)值模擬了泵在不同工況下的內(nèi)部流動規(guī)律，給出了流量揚程性能曲線和流量效率性能曲線，并與標(biāo)準(zhǔn)試驗結(jié)果進行了對比，兩者吻合良好，證明了本文所確立的數(shù)值計算方法是可靠的，可以用于開式葉輪離心紙漿泵的內(nèi)部流動分析。接下來，根據(jù)計算結(jié)果分析了泵內(nèi)部流動壓力、速度的分布規(guī)律，并捕捉了如二次流、分離流動、漩渦和沖擊等不利于紙漿泵正常運行的現(xiàn)象，為改善泵的性能，優(yōu)化泵的設(shè)計提供了依據(jù)。