【摘要】： 固液兩相流離心泵廣泛應(yīng)用于疏浚、冶金、化工、水利、土建和環(huán)保等行業(yè),由于輸送的是固液兩相流,目前主要存在磨損嚴(yán)重、效率偏低等問題,導(dǎo)致壽命短、可靠性差,雖然很多學(xué)者做了這方面研究,對(duì)離心泵內(nèi)部的流動(dòng)結(jié)構(gòu)和流動(dòng)規(guī)律也有了一些認(rèn)識(shí),但是由于其流動(dòng)復(fù)雜性,許多流動(dòng)現(xiàn)象的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生機(jī)理仍不清楚,因此還需做大量的研究工作。為了揭示泵內(nèi)部固液兩相流動(dòng)的規(guī)律,研究固液兩相流對(duì)泵外特性的影響和磨損規(guī)律,本文采用數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,建立了固液離心泵的幾何模型,應(yīng)用Fluent計(jì)算流體力學(xué)分析軟件,對(duì)其內(nèi)部固液兩相流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了泵內(nèi)部速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)、固液濃度的變化和分布規(guī)律以及不同顆粒濃度和粒徑對(duì)固液泵性能的影響,并在試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上采用數(shù)值仿真的方法對(duì)固液泵進(jìn)行了初步的優(yōu)化,并提出了一些固液泵優(yōu)化的措施,為固液兩相流泵的設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供了依據(jù)。 本文的主要工作如下: 1.系統(tǒng)概述了國(guó)內(nèi)外學(xué)者在固液兩相流泵方面的研究成果及現(xiàn)狀。 2.利用Pro/E三維實(shí)體造型軟件進(jìn)行葉輪、蝸殼實(shí)體造型,在Gambit中進(jìn)行網(wǎng)格劃分后導(dǎo)入Fluent進(jìn)行了清水和固液兩相流數(shù)值模擬,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析。 3.設(shè)計(jì)并搭建了固液兩相流泵試驗(yàn)回路,進(jìn)行了不同顆粒濃度和直徑的固液兩相流輸送試驗(yàn),取得了有參考價(jià)值的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果,可為后續(xù)的固液泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供一定的依據(jù)。 4.通過數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)綜合對(duì)比分析,結(jié)合前人在固液泵設(shè)計(jì)及優(yōu)化方面的成果,采用數(shù)值模擬的方法對(duì)固液泵進(jìn)行了初步的優(yōu)化,取得了一定的效果,說明采用數(shù)值方法改善固液泵性能是可行的。
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TH311
【圖文】：

法就是直接數(shù)值模擬(DN接數(shù)值模擬是最理想方的計(jì)算結(jié)果。這種方法行直接的數(shù)值計(jì)算，必及變化劇烈的時(shí)間特性目前只限于低雷諾數(shù)簡(jiǎn)的旋渦。要進(jìn)行大渦模渦輸運(yùn)；二是流動(dòng)的幾的影響較小。其基本思直接模擬，即用近似的-S 方程來直接模擬大尺

(a) 壁面函數(shù)處理時(shí)網(wǎng)格劃分 (b) 采用低雷諾數(shù) k-ε 湍流模型網(wǎng)格劃分圖 2.2 兩種方法的網(wǎng)格分布對(duì)比示意圖本文應(yīng)用的多相流模型考慮到計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力限制，本文應(yīng)用混合模型多相流模型進(jìn)行固液兩相的計(jì)算合模型求解混合相的連續(xù)性方程，混合的動(dòng)量方程，第二相的體積分?jǐn)?shù)方程，還有相速度的代數(shù)表達(dá)，主要方程如下所示�；旌夏Ｐ偷倪B續(xù)方程為：vmtmmm+ = ( ρ )(ρ)2-(8里mv 是質(zhì)量平均速度：mnkkkkmcvvρ∑ρ==12-(9中，mρ 是混合密度：

【引證文獻(xiàn)】

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1 趙豫鄂;沉管隧道砂流法地基處理砂盤擴(kuò)展的計(jì)算分析[D];華南理工大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2712655