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《固液兩相流離心泵內(nèi)部流場數(shù)值模擬與磨損特性》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2013年11月農(nóng)業(yè)機械學報第44卷第11期doi:10.6041/j.issn.1000-1298.2013.11.010*固液兩相流離心泵內(nèi)部流場數(shù)值模擬與磨損特性汪家瓊蔣萬明孔繁余宿向輝陳浩(江蘇大學流體機械工程技術研究中心,鎮(zhèn)江212013)摘要:基于Particle模型和非均相模型,運用流場分析軟件ANSYS-CFX對固液兩相流離心泵的內(nèi)部流場進行了數(shù)值模擬。對液相采用標準k-ε湍流模型,對固體顆粒相采用離散相零方程模型,壁面設置為自由滑移壁面條件。分析了在顆粒體積分數(shù)為0.1,固體顆粒直徑分別為0.1、0
2、.25、0.5、0.75mm時,過流部件壁面處固體顆粒相的滑移速度。結果表明:隨著顆粒直徑的增大,壁面處固體顆粒相的滑移速度增大;固體顆粒相向葉片工作面偏移;在葉片頭部、葉片壓力面和吸力面的中部到尾部處、蝸殼起始段靠近隔舌處和靠近葉片壓力面尾部的前后蓋板處等壁面,固體顆粒相的滑移速度較大,磨損較為嚴重。關鍵詞:離心泵固液兩相流數(shù)值模擬滑移速度磨損中圖分類號:TH311文獻標識碼:A文章編號:1000-1298(2013)11-0053-08NumericalSimulationofSolid-liquidTwo-ph
3、aseTurbulentFlowandWearCharacteristicsofCentrifugalPumpWangJiaqiongJiangWanmingKongFanyuSuXianghuiChenHao(ResearchCenterofFluidMachineryEngineeringandTechnology,JiangsuUniversity,Zhenjiang212013,China)Abstract:Three-dimensionalsimulationwasperformedforthesolid-
4、liquidtwo-phaseturbulentflowincentrifugalpumpswithparticlemodelandinhomogeneousmodelseparatelybyANSYS-CFXsoftware.k-εturbulencemodelwasappliedtopredicttheliquid-phase,andanalgebraicequationknownasthedispersedphasezeroequationwasadoptedtopredictthesolid-phase.Al
5、lwallboundariesweresetasfreeslipwallconditions.Underthefractionvolumeof0.1,theeffectofthedifferentdiameters(0.1mm,0.25mm,0.5mmand0.75mm)ofsolidparticlesontheslipvelocityonthewallofflow-passagepartswasstudied.Theresultsshowthattheslipvelocityofsolidparticlesincr
6、easesalongwiththeincreaseoftheparticlediameter.Andsolidparticlesgraduallyaccumulatenearthewallofpresssurface.Therearethreeplaceswhereslipvelocityofsolidparticlesislargeranderosionofwallismoreserious,suchastheheadofbladeandthebladetrailingedge,alsotheshroudpartc
7、losetothebackpressuresideofblade.KeywordsCAMEO凱模CAE案例庫:CentrifugalpumpSolid-liquidtwo-phaseflowNumericalsimulationSlipvelocityWearwww.cameo.org.cn為了研究固液兩相流離心泵的磨損機理,研究引言者對固液兩相流離心泵的流動特性進行了相關模擬[1~2]固液兩相流離心泵過流部件的磨損是電廠、冶研究,并對過流部件的磨損規(guī)律進行了探[3~6][7~9]金、化工、水利、食品和疏浚等行業(yè)的瓶
8、頸問題之一。索。目前,研究者較多采用Mixture模型對隨著固液兩相流離心泵的應用逐漸推廣,磨損問題兩相流泵進行模擬。近年來,采用Particle模型模擬顯得日益突出。[10~15]固液兩相流動的研究文獻較多,但采用該模型收稿日期:2013-01-04修回日期:2013-02-21*國家自然科學基金資助項目(51209106)、江蘇高校優(yōu)勢學科