徑向式葉輪內(nèi)部液固兩相流動(dòng)分析與數(shù)值模擬研究.pdf

1、以液固兩相流體為工作介質(zhì)的徑向式葉輪機(jī)械廣泛應(yīng)用于水利、礦山、電力等許多行業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)徑向式葉輪機(jī)械的性能要求會(huì)越來越高，而傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能很好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的步伐，因此，應(yīng)該采用現(xiàn)代的設(shè)計(jì)理論和方法，以求提高徑向式葉輪機(jī)械的綜合性能。CFD數(shù)值模擬作為一種新的方法，利用它能夠充分地認(rèn)識(shí)流體機(jī)械內(nèi)部的流動(dòng)情況，因而對(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論和方法以及縮短設(shè)計(jì)周期都有著極大的推動(dòng)作用。 本文以計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)和液

2、固兩相流理論為基礎(chǔ)，主要研究了液固兩相流泵徑向式葉輪內(nèi)部的流動(dòng)特性。首先，利用AutoCAD軟件建立葉輪流道的物理模型，并使用Gambit軟件進(jìn)行流動(dòng)計(jì)算域四面體網(wǎng)格的劃分；其次，利用Fluent軟件，分別以清水和液固兩相流體為介質(zhì)，進(jìn)行了葉輪內(nèi)部流場(chǎng)的計(jì)算，分析了不同的網(wǎng)格劃分和不同的多相流模型對(duì)計(jì)算過程和結(jié)果的影響；最后，利用Fluent軟件，選用歐拉多相流模型、標(biāo)準(zhǔn)k-￡模型、分散湍流模型和SIMPLE算法，對(duì)葉輪內(nèi)部三維、定常、

3、不可壓湍流流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，揭示了其內(nèi)部流動(dòng)的主要特征，在此基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析了其內(nèi)部壓力、速度和固相濃度的變化規(guī)律，并根據(jù)數(shù)值計(jì)算結(jié)果，提出了葉輪改進(jìn)設(shè)計(jì)方案和優(yōu)化意見。 通過本文對(duì)徑向式葉輪內(nèi)部液固兩相湍流流場(chǎng)數(shù)值模擬的研究，可以充分地認(rèn)識(shí)葉輪內(nèi)部的液固兩相流動(dòng)規(guī)律，清楚地發(fā)現(xiàn)葉輪初始設(shè)計(jì)的缺陷，較好地總結(jié)影響泵綜合性能的主要參數(shù)，為提出葉輪改進(jìn)設(shè)計(jì)和優(yōu)化的方案提供了理論依據(jù)。這些對(duì)于進(jìn)一步探索泵內(nèi)部液固兩相流動(dòng)規(guī)律和提高液