混流泵内部三维空化与磨损的数值研究

来源 :西安理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:urtracy2009
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随着社会的高速发展和科学技术的不断创新,混流泵越来越广泛应用于生活的各个方面,使用者对其效率、强度和稳定性等性能的要求也越来越高,但混流泵的运行过程中会不可避免的受到空化空蚀和工作介质的影响,严重影响了泵的内部流场,并最终降低泵的运行效率。基于此,对混流泵内部的流动规律和水力性能的研究是十分有必要的。  本研究主要内容包括:⑴采用建模软件对该低比转速蜗壳式混流泵进行三维建模,利用ICEM-CFD软件对建好的模型进行网格划分,然后利用CFD软件对清水条件下的混流泵内部流场进行不同的流量工况的定常数值模拟计算,并根据计算结果分析得出泵内部的流动规律,预测泵的外特性,得出结论为该混流泵的水力损失较大,整机运行效率不高。⑵选取三种不同的流量工况,对该混流泵进行空化定常数值模拟计算,研究了空化条件下混流泵内部的空化流动,结果表明:泵的有效净正吸头的降低会导致叶轮表面的空泡产生并堆积,最终影响叶轮乃至泵整机的运行效率,除此之外,还得出泵在空化条件下效率下降的主要原因是由于叶轮流道内存在大量空泡。⑶以固-液两相为流动介质,着重针对该混流泵分析其在不同的固相颗粒浓度、不同流量工况和不同固相颗粒粒径工况下的内部流动规律和过流部件磨损情况,研究发现,固相颗粒浓度和流量的增大均会增大固相颗粒浓度分布的集中,最终可能会导致泵内部流道产生磨损,且主要发生在叶轮内部进口附近处和蜗壳隔舌处。
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