運用EDEM-Fluent軟件,采用連續(xù)流體介質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。結果表明:蝸殼的磨損量約占泵內總磨損量的70%;葉輪內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】：8 頁

【部分圖文】：

泵內各過流部分相對磨損量W*(t=0.8 s)

計算中將離心泵內液體視為連續(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方程并將流場數據傳遞到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為計算得到的泵內固體顆粒總體積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,泵內顆�？傮w積VP隨時間t增加,當到達某個時刻后泵內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,葉輪內顆粒運動軌跡偏向葉片工作面一側;蝸殼內下游主體顆粒軌跡逐漸偏向重力方向一側。

【參考文獻】：
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本文編號：3579445