運用EDEM-Fluent軟件,采用連續(xù)流體介質(zhì)與固體顆粒離散元耦合計算方法,在同樣的泵入口顆粒濃度下模擬計算了0.7Q_d、1.0Q_d和1.3Q_d3種工況的離心泵內(nèi)固液兩相流場。通過引入Archard磨損模型,計算得到葉輪葉片頭部、葉片尾端、葉片工作面、葉片背面、葉輪前蓋板、葉輪后蓋板和蝸殼等過流部分的磨損量和磨損規(guī)律。結(jié)果表明:蝸殼的磨損量約占泵內(nèi)總磨損量的70%;葉輪內(nèi)的磨損集中在葉片前緣、工作面尾部與后蓋板交界以及背面后半段與前蓋板交界處;小流量工況下,葉輪前蓋板磨損量較大,隨著流量增大,葉輪葉片工作面和后蓋板磨損增加顯著。 

【文章來源】：熱能動力工程. 2020,35(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

泵內(nèi)各過流部分相對磨損量W*(t=0.8 s)

計算中將離心泵內(nèi)液體視為連續(xù)相,固體顆粒視為離散相。使用FLUENT軟件對液相的瞬態(tài)流場進行模擬計算,湍流模型選用標準k-ε模型,求解時均的Navier-Stokes方程并將流場數(shù)據(jù)傳遞到EDEM軟件中,考慮顆粒的形狀大小、材料屬性等因素,根據(jù)牛頓第二定律求解每個顆粒的受力、位置、速度和碰撞特性。1.4 磨損模型

為研究小流量、額定和大流量工況下離心泵內(nèi)固液兩相流情況,在泵入口顆粒體積率不變的前提下分別對0.7Qd、1.0Qd、1.3Qd 3種工況進行模擬計算。圖2為計算得到的泵內(nèi)固體顆�？傮w積VP隨時間t的變化曲線。由圖2可以看到,從顆粒釋放的初始狀態(tài)t=0開始,泵內(nèi)顆�？傮w積VP隨時間t增加,當?shù)竭_某個時刻后泵內(nèi)VP達到平衡狀態(tài),離心泵進入平穩(wěn)運行階段。0.7Qd、1.0Qd、1.3Qd 3種工況達到平衡的時間分別約為0.7、0.5和0.3 s。圖3為離心泵運行穩(wěn)定后的顆粒分布情況。由圖3可以看出,隨著流量Q增大,葉輪內(nèi)顆粒運動軌跡偏向葉片工作面一側(cè);蝸殼內(nèi)下游主體顆粒軌跡逐漸偏向重力方向一側(cè)。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]沙粒體積分數(shù)對離心泵磨損特性影響的數(shù)值分析[J]. 趙偉國,鄭英杰,劉宜,韓向東.  排灌機械工程學(xué)報. 2018(02)
[2]輸送多組分介質(zhì)的離心泵內(nèi)部固液兩相流特性[J]. 黃思杰,邵春雷.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(20)
[3]渣漿泵葉輪磨損的數(shù)值模擬及試驗[J]. 陶藝,袁壽其,張金鳳,張帆,陶建平.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2014(21)
[4]雙流道泵輸送固液介質(zhì)的水力性能及磨損試驗研究[J]. 朱祖超,崔寶玲,李昳,譚東華,偶國富.  機械工程學(xué)報. 2009(12)
[5]渣漿泵ADI葉片的磨蝕特性分析[J]. 羅先武,許洪元,嚴志敏,李雙壽.  水力發(fā)電學(xué)報. 2001(01)
[6]離心泵葉輪內(nèi)磨損規(guī)律的試驗研究[J]. 田愛民,許洪元,羅先武,田愛杰,付振英.  東北煤炭技術(shù). 1998(01)



本文編號：3579445