導(dǎo)葉式螺旋離心泵內(nèi)固液兩相流動的數(shù)值計算與分析.pdf

1、現(xiàn)代社會工業(yè)高度發(fā)展，越來越多的生產(chǎn)過程都需要輸送多相流體介質(zhì)，所以多相流體介質(zhì)的混輸技術(shù)是當(dāng)今社會輸送技術(shù)的發(fā)展趨勢，而多相混輸泵也在此時應(yīng)用而生。
　　 螺旋離心泵是一種具有容積泵與離心泵兩方面作用的新型多相混輸泵。與一般的離心泵相比，螺旋離心泵具有無堵塞性能好、無損性能好、效率高，功率曲線比較平緩等許多優(yōu)點。故其在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
　　 隨著當(dāng)今社會的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)對螺旋離心泵的使用環(huán)境要求越來越嚴(yán)格

2、，普通的螺旋離心泵采用螺旋形的葉輪，蝸殼式的壓水室來進行設(shè)計，雖然能在較大程度上滿足工業(yè)的需求，但由于受泵結(jié)構(gòu)的影響，在某些條件下，由于受井徑等限制，需要較小的軸向尺寸，因此不能在水下以及深海等工業(yè)領(lǐng)域廣泛使用。而軸流泵內(nèi)流體雖然是軸向進出口，但是其揚程較低，在許多情況下不能滿足生產(chǎn)需求。
　　 本文針對泵行業(yè)以及工業(yè)的需求，提出將普通螺旋離心泵的葉輪，與空間導(dǎo)葉型的壓水室結(jié)合，使得螺旋離心泵內(nèi)流體的的進出口在同一直線上，形成了

3、導(dǎo)葉式的螺旋離心泵。其獨特的結(jié)構(gòu)既融合螺旋離心泵與空間導(dǎo)葉式壓水室兩者的優(yōu)點，也解決了工業(yè)需要軸向流動式的水泵揚程較低的問題。
　　 由于螺旋離心泵的輸運介質(zhì)大多為固液兩相，而固相和液相的密度不同，在混輸運行時會使不同相產(chǎn)生滑移速度，這樣不但影響泵的水力性能，而且容易使過流部件的表面由于固相積聚造成磨損。因此探究固液兩相流動在導(dǎo)葉式螺旋離心泵內(nèi)部流動情況，可以為改進螺旋離心泵的性能以及對其研究與優(yōu)化提供有效參考和依據(jù)。
　

4、　 本文針對導(dǎo)葉式螺旋離心泵內(nèi)部固液兩相流動情況的主要研究內(nèi)容如下:
　　 1、利用FLUENT軟件對導(dǎo)葉式螺旋離心泵清水介質(zhì)下全流道進行數(shù)值模擬，并驗證導(dǎo)葉式螺旋離心泵的設(shè)計的合理性。
　　 2、利用FLUENT軟件對導(dǎo)葉式螺旋離心泵在5種不同流量、5種不同固相體積濃度下的內(nèi)部固液兩相流流場進行了數(shù)值模擬與分析，獲得了導(dǎo)葉式螺旋離心泵在不同流量和不同固相體積濃度對其外特性跟過流部件的內(nèi)流場（壓力、速度、固體濃度分布）

5、的影響。
　　 3、對導(dǎo)葉式螺旋離心泵與蝸殼式螺旋離心泵進行內(nèi)外特性對比分析，得出導(dǎo)葉式螺旋離心泵的優(yōu)點與適用場合。并對導(dǎo)葉式螺旋離心泵的過流部件磨損進行了分析。
　　 通過對導(dǎo)葉式螺旋離心泵的理論分析與數(shù)值模擬計算，得出的主要結(jié)論如下:
　　 1、首先對導(dǎo)葉式螺旋離心泵在清水的設(shè)計工況下的數(shù)值模擬，得出了導(dǎo)葉式螺旋離心泵在清水介質(zhì)下的過流流道內(nèi)部的流動狀況，并驗證了導(dǎo)葉式螺旋離心泵的設(shè)計是比較合理的。
　

6、　 2、通過對導(dǎo)葉式螺旋離心泵固液兩相流動固相濃度一定流量不同的工況下的數(shù)值模擬結(jié)果進行分析，得出了導(dǎo)葉式螺旋離心泵在固相濃度一定但流量不同的各過流部件的壓力、速度、固相濃度的變化規(guī)律。
　　 3、通過對導(dǎo)葉式螺旋離心泵在設(shè)計流量且進口不同固相濃度的數(shù)值模擬進行分析，得出了導(dǎo)葉式螺旋離心泵在設(shè)計流量不同固相體積分?jǐn)?shù)下各過流部件的外特性以及壓力、速度、固相濃度的變化規(guī)律。
　　 4、通過對導(dǎo)葉式螺旋離心泵的數(shù)值模擬計算，