渣漿泵內(nèi)部流場(chǎng)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粒混合形成的一種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(wèn)題來(lái)看，了解泵內(nèi)部流場(chǎng)的流動(dòng)規(guī)律顯得尤為重要。泵內(nèi)流場(chǎng)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(zhǎng)等一系列問(wèn)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(dòng)規(guī)律。 本課題的主要研究?jī)?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(chǎng)特征，忽略輪轂與后護(hù)板間的間隙流動(dòng)，對(duì)渣漿泵內(nèi)部流動(dòng)區(qū)域進(jìn)行了簡(jiǎn)化，并將其劃分為進(jìn)口區(qū)、轉(zhuǎn)輪區(qū)、蝸殼區(qū)三個(gè)區(qū)域。 2、對(duì)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(guò)流部件內(nèi)部流動(dòng)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(lái)封閉求解N—S方程。對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(dòng)，瞬時(shí)出口壓力與瞬時(shí)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(duì)葉輪和蝸殼的壓力場(chǎng)、速度場(chǎng)的影響，固體顆粒對(duì)渣漿泵效率與揚(yáng)程的影響，固體顆粒對(duì)渣漿泵磨損的影響； 4