旋流泵内颗粒分布特性及对泵性能的影响.pdf

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1、2013年第41卷第5期流体机械15文章编号：1005—0329(2013)05—0015一o4旋流泵内颗粒分布特性及对泵性能的影响张东伟。杨敏官．高波．陆必云(1．江苏大学，江苏镇江212013；2．江阴兴澄特种钢铁有限公司，江苏江阴214400)摘要：基于Eulerian多相流模型和RNGK一￡两方程湍流模型对旋流泵内的液固两相流场进行了数值模拟，获得了不同粒径、浓度时泵内的颗粒分布特性及对泵性能的影响。研究结果表明：固体颗粒进入泵内后主要集中于无叶腔内，无叶腔中的颗粒分布以泵轴为中心呈现一定的

2、轴对称分布，随着粒径的增大，颗粒在无叶腔内壁面聚集的更加明显，随着浓度的增大，颗粒在无叶腔内的分布规律几乎没有变化，随着流量的增大，无叶腔中心部分颗粒浓度几乎不变的区域扩大；在叶轮内，叶片工作面附近的颗粒浓度要大于叶片背面的；随着粒径及浓度的增大旋流泵的效率会降低，随着粒径的增大泵的扬程会降低。关键词：旋流泵；液固两相流；颗粒分布中图分类号：TH3文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2013．05．004ParticleConcentrationDistribut

3、ionanditsEfectonPerformanceinaVortexPumpZHANGDong—wei，YANGMin-guan，GAOBo。，LUBi—yun(1．JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，China；2．JiangyinXingchengSpecialSteelCompany，Jiangyin21400，China)Abstract：Thesolid—liquidtwo-phaseturbulentflowinavortexpumpissimulat

4、edwithEulerianmodelandRNGK·eturbulencemode1．TheflowcharacteristicsofthevortexpumpiSanalyzedfordiferentsolidparticlediametersandsolidvolumefractions．Theresultsshowthat，theparticleconcentrationismuchhigherinthevolutethanthatintheimpeller．Itpresentsagooda

5、xialsymmetricaldistributioninthevolutewiththevortexpumpshaftasthecenter．Withtheparticlesizeincreased，thepartidlestendtothewallofvolute．Particleconcentrationalmosthasnoinfluenceonthedistributionofparticlesinthevolute．Withtheflowrateincreased，theareawher

6、eparticleconcentrationalmostconstantinthecenterofthevoluteexpands．IntheimpellertheparticlesaleaccumulatedRealthepressuresideofblades．Theeficiencyofthevortexpumpdecreaseswiththesolidphaseconcentrationincreasedorwiththeparticlediameterincreased．Thepumphe

7、addecreaseswiththeparticlediameterincreased．Keywords：votexpump；solid—liquidtwo—phaseturbulentflow；distributionofparticles1引言通流，泵内流场具有较强的纵向旋涡和轴向旋涡圳】。旋流泵结构简单、过流部件不易磨损，在输送然而不同粒径、浓度时旋流泵内的颗粒分布含有较大颗粒和较长纤维流体时，过流能力强且特性及对泵性能的影响尚没有完全弄清楚，因此运行稳定，广泛应用于输送液固两相流的场所。本文

8、对不同粒径、浓度时旋流泵内的液固两相流1954年，第一台污水旋流泵诞生，之后，各国的学动进行数值模拟，分析颗粒在泵内的分布特性以者对旋流泵的内流特征、外特性能进行了数值与及颗粒存在对泵性能的影响，为研究泵的磨损以实验研究，发现旋流泵内部同时存在循环流与贯及外特性预测提供一定依据。收稿日期：2o13—03—05基金项目：国家自然科学基金资助项目(51106066)l6FLUIDMACHINERYVo1．41，No．5，2013=一一+·r+CPg2数值计算方法+(1,l