固液两相流旋流泵的数值模拟与性能预测

发布时间：2024-07-05 05:05

　　旋流泵作为一种无堵塞性能优良的泵,广泛应用于化工、矿山、城市排水等领域。旋流泵内部流动情况比较复杂。目前对旋流泵的流动机理了解的不是很清楚,旋流泵的设计理论也不完善。工程设计中多数是以清水泵设计理论为基础并加以修正来进行设计。设计出的泵效率偏低。因此迫切需要对旋流泵内部流动规律进行深入的研究。 随着计算机技术和计算流体力学的发展,叶轮机械内部三维流场的研究得到迅速发展,已成为现阶段研究的热点之一。应用计算流体力学(CFD)技术对泵内流场进行数值计算,分析内部流场结构,能够有效预测泵的性能,对泵结构进行优化设计。 本论文针对某公司型号为JFZ65-310的旋流泵,采用Pro/E三维造型软件进行几何造型,应用Fluent软件,选用雷诺平均N-S方程,标准k—ε紊流模型,结合SIMPLEC算法,对该泵的内部流场进行了三维数值模拟。主要工作及成果如下： (1)利用三维造型软件Pro/E对该泵进行三维造型；并用Gambit软件对泵内部流道区域进行非结构化网格划分。 (2)计算了介质为清水时内部流场的速度、压力分布情况及泵的外部特性。计算结果与泵的试验结果比较吻合。通过对无叶腔中速度场研究发现：约...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.3Schivley模型

昆明理l一大学硕十学位趁冬势流计算。他将泵内流动分为A，B，C，D，E的流量Q和循环流流量混合后一起流人叶轮;五个区域，在区域A内，由吸人口流人区域B为叶轮区，液体在这个区域从叶轮获得能量;在区域C内，从叶轮流出的液体一部分成为循环流另一部分流出泵区域D内是以切向旋涡流为主的流动....

图1.4大庭英树模型

仅在叶轮外径较准确。大庭英树利用五孔探针对无叶腔内不同轴截侧面上的流场进行了详细测试，提出了新的流动模型，如图1.4所示。他将泵内流动分成四种流动A、B、C、D即贯通流A、循环流C、以及A与C的合流B、在涡室与叶轮的分界处存在着流入或流出叶轮的不规则流动。它是对Schivley流....

图3.2旋流泵网格效果图

千J几布尔运算，即川泵壳实体减去叶轮实体。旋流泵内部流动区域包括无叶腔流动区域和11一卜轮流动区域，结构较复杂，作为一个整体，要生成结构化网格则存在一定的难度，因而在这单适用非结构化网格来进行划分，其网格划分结果可见图3.2所示。鳃恕粼图3.2旋流泵网格效果图

图5.1旋流泵外特性曲线图

5.2输送清水时泵性能研究(l)输送清水时泵的外部特性输送清水时泵的外部特性与试验结果的比较如图5.1所示。数值模拟结果与试验数据的比较见附录A，试验数据及流量一扬程、流量一功率及流量一效率曲线图见附录B，可以看出数值模拟结果与试验结果比较吻合，最大误差是不超过3%。这说明应用F....

本文编号：4001085