在離心泵的實際運行過程中,由于輸送介質(zhì)的不同,自身工作狀況也會發(fā)生相應(yīng)改變。自然界中的絕大多數(shù)流體均為多相流,礦井在實際生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煤漿中由于含有煤塊等固體顆粒,這些固體顆粒的存在會對離心泵的運行產(chǎn)生較大影響,使得離心泵內(nèi)部流動相較于清水工況時發(fā)生較大改變,并會對離心泵葉片造成一定的磨損。本文選用實驗室現(xiàn)有的離心泵作為研究對象,采用ANSYS CFX對離心泵內(nèi)部磨損情況進(jìn)行數(shù)值研究。主要內(nèi)容如下:(1)本文采用歐拉-拉格朗日方法作為離心泵內(nèi)兩相流計算依據(jù),對離心泵中煤炭顆粒受力情況進(jìn)行簡化分析,簡要介紹了煤炭顆粒與流體相間耦合,并對數(shù)值計算所采用的碰撞模型及磨損模型進(jìn)行簡要介紹。(2)本文對離心泵進(jìn)行實物建模及網(wǎng)格劃分,將計算結(jié)果與離心泵理論設(shè)計值對比,驗證了模型的準(zhǔn)確性,并在此基礎(chǔ)上對離心泵模型內(nèi)部流動的壓力場和速度場進(jìn)行了分析。(3)本文對離心泵兩相流工況下內(nèi)部流場及磨損情況進(jìn)行了研究,得到了不同煤炭顆粒濃度、大小和密度情況下離心泵內(nèi)部磨損情況。結(jié)果表明顆粒濃度越高磨損越嚴(yán)重;粒徑越大,葉輪磨損越嚴(yán)重,導(dǎo)葉磨損越輕,總磨損越輕;密度越大,葉輪磨損越嚴(yán)重,導(dǎo)葉磨損越輕,總磨損越輕...

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 固液離心泵設(shè)計原則
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
2 離心泵內(nèi)兩相流基本理論和計算模型
    2.1 兩相流中煤炭顆粒受力分析
    2.2 相間耦合
    2.3 控制方程
    2.4 碰撞模型
    2.5 磨損模型
    2.6 本章小結(jié)
3 離心泵實物建模及驗證
    3.1 離心泵實物模型
    3.2 離心泵模型構(gòu)建
    3.3 離心泵模型網(wǎng)格劃分
    3.4 清水工況下離心泵數(shù)值模擬
    3.5 計算結(jié)果分析
    3.6 本章小結(jié)
4 離心泵內(nèi)部兩相流及磨損研究
    4.1 邊界條件設(shè)置
    4.2 顆粒濃度對離心泵內(nèi)部流場及磨損的影響研究
    4.3 顆粒大小對離心泵內(nèi)部流場及磨損的影響研究
    4.4 顆粒密度對離心泵內(nèi)部流場及磨損的影響研究
    4.5 本章小結(jié)
5 離心泵結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析
    5.1 葉輪出口安裝角優(yōu)化分析
    5.2 導(dǎo)葉入口安裝角優(yōu)化分析
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3800879