發(fā)布時(shí)間：2020-04-25 19:33

【摘要】： 離心式渣漿泵廣泛應(yīng)用于水利、冶金、化工、電力等行業(yè),用于輸送水與固體顆粒混合形成的一種密度更高的兩相流體。渣漿泵的設(shè)計(jì)大多都是按輸送清水介質(zhì)設(shè)計(jì)的,導(dǎo)致泵的運(yùn)行效率低,噪聲大,局部磨損嚴(yán)重,造成能源和設(shè)備的大量浪費(fèi),因此了解泵內(nèi)部流場的流動(dòng)規(guī)律,優(yōu)化設(shè)計(jì)過流部件,進(jìn)而提高效率、降低磨損顯得尤為重要。雖然實(shí)驗(yàn)是最直接、最可靠的方法,但是仍然面臨投資大、周期長等實(shí)際困難,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和精度受測試儀器儀表及環(huán)境的制約,對(duì)內(nèi)部流場的分析和細(xì)微流動(dòng)機(jī)理的分析能力有限。而利用CFD軟件模擬泵內(nèi)部流場成本低,并且可以準(zhǔn)確直觀的反映出泵內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律。 本文對(duì)一個(gè)離心式渣漿泵建立了三維實(shí)體模型,并劃分了網(wǎng)格,采用比較成熟的κ-ε模型來封閉求解N-S方程。對(duì)封閉的方程組進(jìn)行數(shù)值求解,采用有限體積法進(jìn)行離散,壓力修正使用SIMPLE算法。利用FLUENT軟件模擬了渣漿泵在五種不同流量、五種不同顆粒直徑、五種不同的進(jìn)口初始固相濃度及五種不同轉(zhuǎn)速下的兩相介質(zhì)內(nèi)部流場,得出了泵內(nèi)部壓力分布,速度分布,固相濃度分布等重要的流場信息。 文中對(duì)得到的結(jié)果進(jìn)行了分析,得出了流量,固體顆粒直徑、初始固相濃度及轉(zhuǎn)速對(duì)葉輪和蝸殼壓力場、速度場的影響；并分析了顆粒對(duì)渣漿泵磨損的影響,為改善渣漿泵的抗磨損性能和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了一定的參考依據(jù)。
【圖文】：

加入一個(gè)進(jìn)口延伸段，由于在后續(xù)的網(wǎng)格劃分和計(jì)算中需要將葉片流道、進(jìn)口延伸段以及蝸殼分開處理，所以最后生成進(jìn)口延伸段與葉輪區(qū)域以及葉輪區(qū)域與蝸殼區(qū)域的禍合面。生成的渣漿泵整個(gè)流道的三維實(shí)體模型如圖4.1和4.2所示。

圖4.1渣漿泵的三維實(shí)體模型圖4.2渣漿泵的實(shí)體模型透視圖.2渣漿泵流道實(shí)體模型的網(wǎng)格劃分計(jì)算網(wǎng)格是CFD模型的幾何表達(dá)形式，，也是模擬與分析的載體。計(jì)算網(wǎng)格是流控制方程數(shù)值離散的基礎(chǔ)。生成網(wǎng)格質(zhì)量的好壞，對(duì)于獲得一個(gè)較好的數(shù)值解有很影響，提高精度和分辨細(xì)部主要靠網(wǎng)格的合理布置和適當(dāng)加密。網(wǎng)格的好壞會(huì)直接響到物理計(jì)算問題的計(jì)算精度和收斂速度，關(guān)系到流場計(jì)算是否成功。因此，網(wǎng)格術(shù)是CFD走向?qū)嵱帽仨氁鉀Q的關(guān)鍵技術(shù)之一〔’3〕。目前，CFD計(jì)算多是通過專用的網(wǎng)格生成軟件來制作所的，常用的專業(yè)商用軟件括:GAMB仃、TGrld、GeoMesh、PreBFC和ICEMCFD等。這些專門的軟件或工的使用方法大同小異，且各軟件之間往往能夠共享所生成的網(wǎng)格文件，同時(shí)，CFD有限元結(jié)構(gòu)分析軟件，如ANSYS、I一DEAS、R釘下冉N和ARIES等，也提供了專業(yè)的網(wǎng)格生成工具。本文選用的網(wǎng)格劃分軟件為Gamhit2.2.30，并在此基礎(chǔ)上生成離心泵流道實(shí)體模
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TH311

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2640610