潛水軸流泵內(nèi)部磨損和汽蝕的數(shù)值模擬及工程應(yīng)用.pdf

1、在城市污水處理廠中,主要使用潛水軸流泵來抽送污水和泥漿。由于抽送的水流中經(jīng)常夾雜著懸浮的泥沙、固體顆粒及其它雜質(zhì),因此潛水軸流泵會(huì)出現(xiàn)過流部件磨損嚴(yán)重,泵效率下降,壽命短等問題。在潛水軸流泵的運(yùn)行過程中還會(huì)產(chǎn)生汽蝕,汽蝕夾帶固體顆粒沖擊葉片表面會(huì)造成更大的破壞。水流中固體顆粒造成的磨損與汽蝕聯(lián)合作用時(shí)的破壞要比單純汽蝕破壞嚴(yán)重的多。
　　 同時(shí)研究液體流動(dòng)中固、液、氣態(tài)的多項(xiàng)流動(dòng)規(guī)律是十分復(fù)雜的,為了研究潛水軸流泵的磨損和汽蝕相

2、互作用機(jī)理,本文分別從固液兩相流、汽蝕發(fā)生時(shí)的氣液兩相流進(jìn)行討論。
　　 本文的主要研究內(nèi)容有:
　　 1.運(yùn)用數(shù)值計(jì)算軟件FLUENT對(duì)潛水軸流泵的性能進(jìn)行了預(yù)測(cè),并將揚(yáng)程、效率等參數(shù)與試驗(yàn)值相比較,結(jié)果表明數(shù)值計(jì)算最大誤差小于5％,數(shù)值計(jì)算具有較高的精度。
　　 2.對(duì)潛水軸流泵的固液兩相流場(chǎng)進(jìn)行分析,與清水流場(chǎng)相對(duì)比,得到了兩相流場(chǎng)中固體顆粒分布的規(guī)律。模擬結(jié)果表明:顆粒主要集中在葉輪葉片工作面進(jìn)口和靠近輪

3、轂處,而在葉片背面相對(duì)較少,隨著顆粒直徑的增大,會(huì)出現(xiàn)顆粒由工作面向背面遷移的趨勢(shì),但總的來說顆粒主要集中于葉片工作面上。當(dāng)顆粒直徑增大時(shí),葉片工作面上顆粒向進(jìn)口和輪轂處遷移,在葉片背面顆粒會(huì)向著出口方向遷移。當(dāng)顆粒濃度增大時(shí),顆粒遷移趨勢(shì)與以上情形相類似。
　　 3.從外特性和內(nèi)部流場(chǎng)兩方面分析了潛水軸流泵內(nèi)部的汽蝕過程。通過描述潛水軸流泵的揚(yáng)程下降規(guī)律,分析了汽蝕對(duì)泵性能的影響。對(duì)空泡在流道內(nèi)分布規(guī)律進(jìn)行了研究,得到了汽蝕初