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《气固两相流风机磨损率的数值预测研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、2007年第35卷第10期流体机械25文章编号:10050329(2007)10002504气固两相流风机磨损率的数值预测研究梅丹,幸福堂(武汉科技大学,湖北武汉430081)摘要:利用数值模拟技术,基于雷诺应力湍流模型和TabakoffandGrant的磨损模型,实现了叶轮磨损的可视化预测。揭示了不同粒径的颗粒对叶片不同的磨损方式以及叶轮各部分的磨损现象,并以此为理论基础,提出了有针对性的防磨措施,为工程实践提供有益的参考。关键词:气固两相流;雷诺应力模型;磨损率;数值计算中图分类号:TD441,TB24文献标识
2、码:ANumericalSimulationResearchonErosiveProblemofGassolidTwoPhaseFlowFanMEIDan,XINGFutang(WuhanUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430081,China)Abstract:ReynoldsStressModelandParticleTrajectoryModelwereadoptedtoenumerategassolidtwophaseflowfieldintheimpellerofacentrifugalfan,meanwhilether
3、esearchpredictederosionquotietyofbladesvisuallybasedonTabakoffandGrantErosionMode.lItisfoundthatworkingsurfacesofblades,frontshellandbackshelloftheimpellerallhavetheirdifferenterosionfeatures.Itwasanalysedthatdifferentdiametersparticleshavetheirownererosionmodestotheworkingsurfaces.Accordingtot
4、heresultspertinenceabrasionresistantmeasuresareprovided.Keywords:gassolidtwophaseflow;reynoldsstressmodel;erosionquotiety;numericalsimulation[1]1前言叶轮被磨损的部位和磨损程度。数值预测则指[2]的是科学计算可视化,即通过流体力学的运动在水利水电、能源交通、煤炭、冶金、建材、化方程和模型来求解气固两相流场,获知颗粒在叶工以及航空航天等部门,大量使用离心风机进行轮中运动的速度、方向,颗粒路径与靶材表面之间含尘气体的输送,气固两相流是很常见
5、的流动现的相对角度等有关数据后,再计算叶片的表面磨象。颗粒在进入叶轮机械后的运动有别于气体,损率,最后运用计算机工具绘制方程的解,实现流它不可避免地要冲击叶轮表面,叶轮的磨损成为场中的物理量(速度、温度、应力等)的三维显示风机使用中最常见的故障;另外叶轮磨损后,其平和表征叶片磨损程度的表面磨损率数值大小的直衡遭到破坏,引起风机的不平衡振动,从而降低了观表示。风机系统的运转率和安全性能,甚至会引发重大通过数值模拟,完成叶轮机械内部过流部件事故。因此,准确地了解叶轮的磨损状况,对叶轮在一定磨损模型下的磨损预测是叶轮耐磨研究发[3]的磨损部位和磨损程度进行可视化研究尤为重展的重要趋势之一。利
6、用数值模拟技术实现了要。叶轮磨损的可视化预测,揭示了不同粒径的颗粒风机磨损的可视化研究有两种方法:一为实对叶片不同的磨损方式,以此为理论基础采取有验研究,二为数值预测。以往多采用实验研究,研针对性的防磨措施,为工程实践提供有益的参考。究者直观的观察到风机叶片的磨损情况,有代表性的陈汝刚的涂漆实验,用不同颜色的涂层表现2数学物理模型及计算方法收稿日期:20061231修稿日期:2007031526FLUIDMACHINERYVol35,No10,20072.1物理模型Yss组分质量分数选取某厂实际运行的除尘风机,叶
7、轮进口直2.3表面磨损率模型径D1=1400mm,叶轮进口轮壳直径d=252mm,粒子的碰撞速度与角度、粒子本身的属性、材叶轮外径D2=1120mm,叶片进口安装角1=料表面的属性都影响到带粒流磨损量。带粒流对30,出口安装角2=46.16,叶片数n=10,叶轮材料的磨损量,通常采用磨损率来表达。磨损率几何模型如图1所示。可定义为在单位时间内,颗粒作用于单位面积材料表面所切削掉的材料质量。粒子对材料的磨损率必须针对特定靶材、特定粒子,在不
