本文選題：離心泵　切入點：固液兩相流　出處：《浙江理工大學(xué)》2012年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：固液泵是輸送固液混合物的關(guān)鍵設(shè)備，在國民生產(chǎn)生活各個領(lǐng)域均有應(yīng)用，，如礦山行業(yè)的礦渣輸送，水利方面的清淤灌溉等。但是隨著固液泵的廣泛應(yīng)用，它在實際使用過程中存在的缺點和不足也逐漸暴露出來，如過流部件磨損嚴重及效率偏低等。同時由于兩相流動的復(fù)雜性，關(guān)于這方面的理論研究及設(shè)計還不成熟，仍處于探索與發(fā)展階段，流道內(nèi)部許多固液兩相流動規(guī)律還沒有被揭示出來，在工程實際中多數(shù)的設(shè)計是建立在經(jīng)驗基礎(chǔ)之上，以至于設(shè)計出的泵性能得不到保證。因此迫切需要對泵的內(nèi)部流動進行深入研究，為設(shè)計出性能高和運行穩(wěn)定的泵提供理論基礎(chǔ)。粒子圖像測速技術(shù)（particle imagevelocimetry，PIV）是一種瞬態(tài)、多點、無接觸式的流體力學(xué)測速方法，通過它能夠獲得平面流場的圖像，進而獲得平面區(qū)域的速度場。目前PIV技術(shù)已成為一種有效的速度場測量方法。 本文主要對固液兩相流泵進行數(shù)值模擬與分析，并采用PIV技術(shù)對泵內(nèi)部固液兩相流場的分布情況進行測量。通過對泵內(nèi)部流場的PIV試驗測試與數(shù)值模擬結(jié)果進行對比研究，以期進一步認識固液泵內(nèi)部流動的流場結(jié)構(gòu)和流動規(guī)律，這將有助于改善泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高泵的性能。 本文的主要工作如下： 1）系統(tǒng)闡述了固液兩相流泵的研究現(xiàn)狀及PIV技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r。 2）利用UG造型軟件進行離心泵實體造型，并使用Gambit進行網(wǎng)格劃分，后利用Fluent軟件進行清水和固液兩相流的數(shù)值模擬及結(jié)果分析。 3）完善離心泵測試試驗臺，應(yīng)用粒子圖像測速技術(shù)（PIV）對泵在不同工況下的內(nèi)部流場進行兩相流PIV測試試驗，并分析流場內(nèi)固相顆粒的速度變化規(guī)律和運動特性。 4）將數(shù)值模擬結(jié)果與PIV試驗結(jié)果進行綜合對比分析，從而互相驗證了數(shù)值方法和試驗方法的可靠性，取得了有參考意義的試驗數(shù)據(jù)和結(jié)果，為后續(xù)的固液泵的進一步研究積累了基礎(chǔ)。
[Abstract]:Solid-liquid pump is the key equipment for conveying solid-liquid mixture. It has been used in various fields of national production and life, such as slag transportation in mining industry, desilting irrigation in water conservancy and so on. But with the wide application of solid-liquid pump, The shortcomings and shortcomings in the process of practical application have been gradually exposed, such as serious wear of overcurrent parts and low efficiency, etc. At the same time, due to the complexity of two-phase flow, the theoretical research and design of this aspect are not mature. Still in the stage of exploration and development, many solid-liquid two-phase flow patterns in the channel have not been revealed. In engineering practice, most of the designs are based on experience. Therefore, it is urgent to study the internal flow of the pump in order to provide a theoretical basis for designing a pump with high performance and stable operation. Particle image velocimetric PIV is a transient and multipoint technique. The contactless hydrodynamic velocimetry method can obtain the image of the plane flow field and then obtain the velocity field in the plane region. At present, the PIV technique has become an effective method for measuring the velocity field. In this paper, the numerical simulation and analysis of the solid-liquid two-phase flow pump are carried out, and the distribution of the solid-liquid two-phase flow field in the pump is measured by PIV technique. The results of PIV test and numerical simulation of the flow field inside the pump are compared and studied. In order to further understand the flow field structure and flow law of the solid liquid pump, this will help to improve the pump structure design and improve the pump performance. The main work of this paper is as follows:. 1) the research status of solid-liquid two-phase flow pump and the development of PIV technology are systematically described. 2) the solid modeling of centrifugal pump is carried out by UG software, the mesh is divided by Gambit, and the numerical simulation and result analysis of clean water and solid-liquid two-phase flow are carried out by using Fluent software. 3) improve the test rig of centrifugal pump, using particle image velocimetry (PIV) to test the internal flow field of the pump under different working conditions by PIV, and analyze the velocity variation law and motion characteristics of solid particles in the flow field. 4) the numerical simulation results are compared with the PIV test results, and the reliability of the numerical method and the test method are verified, and the reference data and results are obtained. It provides a basis for further study of solid-liquid pumps.
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TH311

【參考文獻】

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本文編號：1591669