離心泵壓出室及管內(nèi)鹽析液固兩相流動的研究.pdf

1、本文的研究工作在國家自然科學基金項目“葉輪機械內(nèi)伴有鹽析的液固兩相流動的研究”(No.50476068)的資助下完成。 在自然界及現(xiàn)代工業(yè)中，伴有鹽析的液固兩相流現(xiàn)象普遍存在。為了更好地了解鹽析機理及為輸送鹽溶液裝置的優(yōu)化設(shè)計提供一定的參考，本文在前人研究的基礎(chǔ)上，對離心泵壓出室及管內(nèi)鹽析兩相流動進行了理論、數(shù)值模擬及實驗研究，進行的主要工作及取得的成果如下： 1、簡要介紹了國內(nèi)外管內(nèi)及離心泵壓出室鹽析液固兩相流的研究現(xiàn)

2、狀，自行設(shè)計了管內(nèi)鹽析兩相流實驗臺，并采用PDPA實驗裝置系統(tǒng)對管內(nèi)鹽溶液不同工況下流速分布、粒徑分布等進行了測量研究，獲得“管內(nèi)層流狀態(tài)下鹽析溶液中初始成核的機率遠大于固壁表面成核的機率，是主導(dǎo)的成核機制”等結(jié)論； 2、根據(jù)實際情況，提出非均相成核機制是鹽析中晶體成核的主導(dǎo)機制，同時認為鹽析晶體生長與一般晶體生長一樣必須滿足熱力學條件和結(jié)構(gòu)條件； 3、認為描述鹽析流動的合理的模型是雙流體模型，分析了顆粒群模型的特點與優(yōu)

3、勢，并依據(jù)該模型，建立管內(nèi)相應(yīng)的液固兩相流動控制體，較完整地建立了包括質(zhì)量方程、動量方程和能量方程在內(nèi)的鹽析液固兩相層流流動控制方程組； 4、運用Pro/E軟件對設(shè)計的模型泵壓出室進行三維造型；并對泵系統(tǒng)內(nèi)部流道區(qū)域進行非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分，為提高網(wǎng)格質(zhì)量及加快求解速度采用了局部加密技術(shù)； 5、采用Euler多相流模型及修正的k-ε湍流模型對模型泵在不同工況下的內(nèi)部液固兩相湍流場進行了耦合計算；為能與實測結(jié)果相比較，通過劃分