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�；旌闲纬傻囊环N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六種不同顆粒直徑，五種不同的進(jìn)口初始固相濃度的兩相介質(zhì)工況下的內(nèi)部流場。分析了不同固體顆粒直徑及濃度對(duì)葉輪和蝸殼的壓力場、速度場的影響，固體顆粒對(duì)蝸殼和葉輪磨損的影響，與隔舌鄰近的葉片流道的軸向旋渦的生成原因及其對(duì)此處壓力場的影響，固體顆粒對(duì)渣漿泵效率和揚(yáng)程的影響，介紹了渣漿泵背... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Fluent中的三維網(wǎng)格形式

入一個(gè)進(jìn)口延伸段，直接用拉伸命令生成。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。生成的渣漿泵三維實(shí)體模型如圖3.1所示，圖3.2是泵的透視圖，從中可以看出葉片及背葉片形狀。圖3.1渣槳泵三維實(shí)體模型圖3.2渣槳泵實(shí)體模型透視圖3.5網(wǎng)格劃分本文采用目前非常流行的專用CFD前處理器IcEM一CFD來對(duì)渣漿泵流道劃分網(wǎng)格。ICEM一CFD具有很強(qiáng)的模型檢查修復(fù)能力，并且與PRO壓、CAr1A、UG、 SolidWbrks、Ideas等眾多CAD軟件有直接接口，可以導(dǎo)入常用的幾何模型標(biāo)準(zhǔn)文件格式如Stl、 ParaSolid、STEP、IGES、DWG等;可按照100多個(gè)求解器的格式輸出網(wǎng)格。IcEM一CFD對(duì)模型的要求并不苛刻，跟GAMBrr不同，不需要將流道做成實(shí)體，可以自行定義材料點(diǎn)�？梢灾谱鹘Y(jié)構(gòu)網(wǎng)格以及非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，在劃分網(wǎng)格時(shí)

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。生成的渣漿泵三維實(shí)體模型如圖3.1所示，圖3.2是泵的透視圖，從中可以看出葉片及背葉片形狀。圖3.1渣槳泵三維實(shí)體模型圖3.2渣槳泵實(shí)體模型透視圖3.5網(wǎng)格劃分本文采用目前非常流行的專用CFD前處理器IcEM一CFD來對(duì)渣漿泵流道劃分網(wǎng)格。ICEM一CFD具有很強(qiáng)的模型檢查修復(fù)能力，并且與PRO壓、CAr1A、UG、 SolidWbrks、Ideas等眾多CAD軟件有直接接口，可以導(dǎo)入常用的幾何模型標(biāo)準(zhǔn)文件格式如Stl、 ParaSolid、STEP、IGES、DWG等;可按照100多個(gè)求解器的格式輸出網(wǎng)格。IcEM一CFD對(duì)模型的要求并不苛刻，跟GAMBrr不同，不需要將流道做成實(shí)體，可以自行定義材料點(diǎn)�？梢灾谱鹘Y(jié)構(gòu)網(wǎng)格以及非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，在劃分網(wǎng)格時(shí)，可以通過對(duì)線、面的網(wǎng)格尺寸的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)對(duì)局部區(qū)域的網(wǎng)格加密川l。在網(wǎng)格生成后可以對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行優(yōu)化

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]國內(nèi)液固兩相流泵的設(shè)計(jì)研究綜述[J]. 沈宗沼.  流體機(jī)械. 2006(03)
[2]渣漿泵快速磨損試驗(yàn)研究[J]. 何希杰,李淑紅,寇玉芬.  水泵技術(shù). 2004(05)
[3]高精度高分辨率格式模擬離心葉輪內(nèi)湍流流場[J]. 譚大治,袁新.  汽輪機(jī)技術(shù). 2003(03)
[4]雜質(zhì)泵的研究概況與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 李仁年,王麗晶.  水泵技術(shù). 2001(06)
[5]離心風(fēng)機(jī)三元流場的準(zhǔn)正交面法計(jì)算[J]. 陳倩,章本照,崔良成.  杭州應(yīng)用工程技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2000(S1)
[6]離心壓縮機(jī)葉輪內(nèi)部流場的準(zhǔn)三元迭代數(shù)值分析[J]. 張莉,陳漢平,徐忠.  風(fēng)機(jī)技術(shù). 2000(05)
[7]應(yīng)用有限元法計(jì)算離心式葉輪內(nèi)部流場[J]. 陳德江,王尚錦.  應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 1999(01)
[8]渣漿泵的研究及發(fā)展方向[J]. 韋章兵,溫雪峰,周長春.  排灌機(jī)械. 1998(04)
[9]離心式渣漿泵的設(shè)計(jì)理論研究與應(yīng)用[J]. 許洪元.  水力發(fā)電學(xué)報(bào). 1998(01)
[10]經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)渣漿泵小結(jié)[J]. 郭曉民,許錫奪,顏春萬.  水泵技術(shù). 1996(01)



本文編號(hào)：3124951