固液兩相流泵在泵類(lèi)中占有很大的比例,是輸送固液混合物的關(guān)鍵設(shè)備,在城市供水、污水處理、農(nóng)業(yè)灌溉、石油化工、冶金、大洋采礦、火力發(fā)電、城市基建等行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。但是,由于輸送液體中含有大量的固體顆粒,輸送過(guò)程中顆粒會(huì)與固液兩相流泵流道產(chǎn)生一定程度的撞擊和摩擦,對(duì)過(guò)流部件造成傷害,影響兩相流泵運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了大量的研究,并取得很多有價(jià)值的結(jié)果。但是由于輸送顆粒參數(shù)的多樣性以及固液兩相流泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜等因素的存在,導(dǎo)致了對(duì)固液兩相流泵的內(nèi)部流動(dòng)機(jī)理認(rèn)識(shí)不足,所以提出的設(shè)計(jì)方案大多基于經(jīng)驗(yàn)性的,還存在眾多缺陷,設(shè)計(jì)出來(lái)的兩相流泵不能很好的滿足要求。因此對(duì)固液兩相流泵的內(nèi)部流動(dòng)機(jī)理及其磨損機(jī)理進(jìn)行研究,對(duì)于指導(dǎo)固液兩相流泵的設(shè)計(jì)具有重要意義。為了分析在輸送大顆粒時(shí),離心泵內(nèi)部的流動(dòng)特性與過(guò)流部件的磨損情況,在額定工況下控制顆粒的質(zhì)量濃度,對(duì)離心泵進(jìn)行數(shù)值模擬,并完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證模擬的可靠性。本文采用EDEM與FLUENT耦合的方式研究離心泵內(nèi)部固液兩相流動(dòng),基于RNG k-ε湍流模型對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,分析離心泵內(nèi)部?jī)上嗔鲌?chǎng)的流動(dòng)特性以及各過(guò)流部件的磨損情況。以下為... 

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 兩相流理論研究
        1.2.2 泵輸送固液兩相流的流動(dòng)特性研究
        1.2.3 泵輸送固液兩相流的磨損特性研究
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第二章 離心泵輸送固液兩相流的實(shí)驗(yàn)研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的搭建
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備的選取
    2.3 離心泵實(shí)驗(yàn)
        2.3.1 清水工況性能實(shí)驗(yàn)
        2.3.2 固液兩相工況性能和磨損實(shí)驗(yàn)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 離心泵數(shù)值模擬及內(nèi)部流動(dòng)分析
    3.1 清水工況下的性能模擬與分析
        3.1.1 基本控制方程
        3.1.2 計(jì)算模型與網(wǎng)格
        3.1.3 數(shù)值模擬方法驗(yàn)證
    3.2 固液兩相流流動(dòng)及計(jì)算模型的選擇
        3.2.1 固液兩相流控制方程
        3.2.2 顆粒受力及運(yùn)動(dòng)方程
        3.2.3 顆粒-壁面碰撞反彈模型
    3.3 顆粒質(zhì)量濃度對(duì)離心泵內(nèi)流場(chǎng)的影響
        3.3.1 顆粒質(zhì)量濃度對(duì)葉輪S3 截面流量和壓力的分析
        3.3.2 顆粒質(zhì)量濃度對(duì)內(nèi)流場(chǎng)的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 離心泵固液兩相流磨損特性分析
    4.1 FLUENT-EDEM耦合過(guò)程
        4.1.1 顆粒運(yùn)動(dòng)方程
        4.1.2 顆粒接觸模型
        4.1.3 顆粒接觸檢索過(guò)程
    4.2 FLUENT-EDEM耦合
        4.2.1 FLUENT參數(shù)的設(shè)置
        4.2.2 EDEM參數(shù)的設(shè)置
    4.3 顆粒運(yùn)動(dòng)特性與固液兩相磨損特性分析
        4.3.1 顆粒相的運(yùn)動(dòng)特性分析
        4.3.2 固液兩相磨損特性分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[6]離心泵葉輪固液兩相流動(dòng)及泵外特性數(shù)值分析[J]. 劉建瑞,徐永剛,王董梅,蘇起欽.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2010(03)
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[10]運(yùn)用CFD-DEM耦合模擬計(jì)算離心泵內(nèi)非穩(wěn)態(tài)固液兩相流動(dòng)[J]. 黃思,楊富翔,宿向輝.  科技導(dǎo)報(bào). 2014(27)

博士論文
[1]離心泵內(nèi)部固液兩相流動(dòng)數(shù)值模擬與磨損特性研究[D]. 李昳.浙江理工大學(xué) 2014

碩士論文
[1]基于顆粒受力分析的離心泵內(nèi)固液兩相流動(dòng)數(shù)值模擬[D]. 董文龍.浙江理工大學(xué) 2015
[2]高速液氧泵流態(tài)與脈動(dòng)特性的數(shù)值模擬研究[D]. 趙俊龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]固液兩相流離心泵內(nèi)部流動(dòng)特征的數(shù)值計(jì)算[D]. 唐華.浙江理工大學(xué) 2014



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