開式葉輪離心紙漿泵內部流動的數值模擬和分析.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，隨著計算機技術的不斷提高，CFD技術的發(fā)展極其迅速，已經在流體機械的分析和設計中起到了非常重要的作用，為我們實現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)化設計后模型的整機內部的單相流動進行了數值模擬，主要做了以下幾個方面的工作：
　　 首先簡單介紹了紙漿泵內的主要流動介質紙漿的流動特性和力學特性，并對一些CFD的基本理論進行了簡介，在此基礎上基于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值模擬方案。
　　 其次，構建了開式葉輪離心紙漿泵原型泵的實體模型，并通過相關網格生成技術對計算域

3、進行網格劃分，基于上述數值模擬方法，利用CFD商業(yè)軟件數值模擬了泵在不同工況下的內部流動規(guī)律，給出了流量揚程性能曲線和流量效率性能曲線，并與標準試驗結果進行了對比，兩者吻合良好，證明了本文所確立的數值計算方法是可靠的，可以用于開式葉輪離心紙漿泵的內部流動分析。接下來，根據計算結果分析了泵內部流動壓力、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象，為改善泵的性能，優(yōu)化泵的設計提供了依據。