基于改進(jìn)歐拉算法的雙吸離心泵泥沙磨損特性研究
本文選題:雙吸離心泵 + 泥沙磨損。 參考:《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)》2017年03期
【摘要】:固液兩相流算法對(duì)雙吸離心泵泥沙磨損模擬精度有直接影響。采用改進(jìn)的固液兩相流歐拉算法,考慮了相間阻力和泥沙擴(kuò)散系數(shù)兩方面因素,對(duì)典型懸移質(zhì)泥沙粒徑條件下的雙吸離心泵流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。研究發(fā)現(xiàn),葉片表面湍流強(qiáng)度在頭部和尾部較大,可達(dá)6%~10%;葉片頭部和尾部的顆粒動(dòng)態(tài)尺度大于中部。由湍流強(qiáng)度和顆粒動(dòng)態(tài)尺度組成的湍動(dòng)尺度效應(yīng),在葉片頭部和尾部表現(xiàn)強(qiáng)烈,湍動(dòng)尺度效應(yīng)使固液相間阻力增大,更有利于顆粒的擴(kuò)散,避免了顆粒聚集,對(duì)大顆粒的作用強(qiáng)于小顆粒。湍動(dòng)尺度效應(yīng)導(dǎo)致葉片表面固相體積分?jǐn)?shù)分布范圍減小,大顆粒的變化值大于小顆粒,葉片頭部和尾部的改變值大于中部,葉片表面的嚴(yán)重磨損部位為葉片工作面尾部的塊狀磨損區(qū),這比采用傳統(tǒng)算法得到的帶狀磨損區(qū)和偏磨區(qū)計(jì)算結(jié)果,更符合離心泵實(shí)際磨損情況,考慮湍動(dòng)尺度效應(yīng)后得到的磨損率也有所增大。在此基礎(chǔ)上,提出了雙吸離心泵葉片水力設(shè)計(jì)和表面噴涂防護(hù)原則,為提高雙吸離心泵抵抗泥沙磨損能力奠定了基礎(chǔ)。
[Abstract]:The calculation of solid-liquid two-phase flow has a direct effect on the simulation accuracy of sediment wear of double suction centrifugal pump. Based on the improved Euler algorithm of solid-liquid two-phase flow and considering the interphase resistance and sediment diffusion coefficient, the flow field of double-suction centrifugal pump under the condition of typical suspended sediment particle size is numerically calculated. It is found that the turbulence intensity on the surface of the blade is larger than that on the head and tail of the blade, and the particle dynamic scale of the head and tail of the blade is larger than that of the middle of the blade. The turbulent scale effect, which consists of turbulence intensity and particle dynamic scale, is strong in the blade head and tail. The turbulent scale effect increases the resistance between solid and liquid phases, which is more favorable to particle diffusion and avoids particle aggregation. The effect on large particles is stronger than that on small particles. The turbulent scale effect resulted in the decrease of the distribution range of solid volume fraction on the blade surface, the variation of the large particles was larger than that of the small particles, and the change value of the head and tail of the blade was larger than that of the middle part. The serious wear area on the blade surface is the block wear zone at the end of the blade face, which is more consistent with the actual wear condition of centrifugal pump than the calculation results of the belt wear zone and the partial wear zone obtained by the traditional algorithm. Considering the turbulent scale effect, the wear rate is also increased. On this basis, the hydraulic design and surface spray protection principle of double suction centrifugal pump blades are put forward, which lays a foundation for improving the resistance to sediment wear of double suction centrifugal pump.
【作者單位】: 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院;北京市供水管網(wǎng)系統(tǒng)安全與節(jié)能工程技術(shù)研究中心;中國(guó)水利水電科學(xué)研究院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51321001) “十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2015BAD20B01)
【分類(lèi)號(hào)】:TH311;O359
【相似文獻(xiàn)】
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9 王s,
本文編號(hào):1927037
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