离心式渣浆泵内部流场数值模拟
发布时间：2021-04-08 05:34
离心式渣浆泵广泛应用于水利、冶金、化工、电力等行业，用于输送水与固体颗粒混合形成的一种密度更高的两相流体。渣浆泵的设计大多都是按输送清水介质设计的，导致泵的运行效率低，噪声大，局部磨损严重，造成能源和设备的大量浪费，因此了解泵内部流场的流动规律显得尤为重要。虽然实验是最直接、最可靠的方法，但是仍然面临投资大、周期长等实际困难，实验数据的准确度和精度受测试仪器仪表及环境的制约，对内部流场的分析和细微流动机理的分析能力有限。而利用CFD软件模拟泵内部流场成本低，并且可以准确直观的反映出泵内的流动规律。本文对一个离心式渣浆泵建立了三维实体模型，并划分了网格，采用比较成熟的κ-ε模型来封闭求解N-S方程。对封闭的方程组进行数值求解，采用有限体积法进行离散，压力修正使用SIMPLE算法。利用FLUENT软件模拟了渣浆泵在六种不同颗粒直径，五种不同的进口初始固相浓度的两相介质工况下的内部流场。分析了不同固体颗粒直径及浓度对叶轮和蜗壳的压力场、速度场的影响，固体颗粒对蜗壳和叶轮磨损的影响，与隔舌邻近的叶片流道的轴向旋涡的生成原因及其对此处压力场的影响，固体颗粒对渣浆泵效率和扬程的影响，介绍了渣浆泵背...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Fluent中的三维网格形式
入一个进口延伸段，直接用拉伸命令生成。由于在后续的网格划分和计算中需要将叶片流道、进口延伸段以及蜗壳分开处理，所以最后生成进口延伸段与叶轮区域以及叶轮区域与蜗壳区域的祸合面。生成的渣浆泵三维实体模型如图3.1所示，图3.2是泵的透视图，从中可以看出叶片及背叶片形状。图3.1渣桨泵三维实体模型图3.2渣桨泵实体模型透视图3.5网格划分本文采用目前非常流行的专用CFD前处理器IcEM一CFD来对渣浆泵流道划分网格。ICEM一CFD具有很强的模型检查修复能力，并且与PRO压、CAr1A、UG、 SolidWbrks、Ideas等众多CAD软件有直接接口，可以导入常用的几何模型标准文件格式如Stl、 ParaSolid、STEP、IGES、DWG等;可按照100多个求解器的格式输出网格。IcEM一CFD对模型的要求并不苛刻，跟GAMBrr不同，不需要将流道做成实体，可以自行定义材料点。可以制作结构网格以及非结构网格，在划分网格时
将叶片流道、进口延伸段以及蜗壳分开处理，所以最后生成进口延伸段与叶轮区域以及叶轮区域与蜗壳区域的祸合面。生成的渣浆泵三维实体模型如图3.1所示，图3.2是泵的透视图，从中可以看出叶片及背叶片形状。图3.1渣桨泵三维实体模型图3.2渣桨泵实体模型透视图3.5网格划分本文采用目前非常流行的专用CFD前处理器IcEM一CFD来对渣浆泵流道划分网格。ICEM一CFD具有很强的模型检查修复能力，并且与PRO压、CAr1A、UG、 SolidWbrks、Ideas等众多CAD软件有直接接口，可以导入常用的几何模型标准文件格式如Stl、 ParaSolid、STEP、IGES、DWG等;可按照100多个求解器的格式输出网格。IcEM一CFD对模型的要求并不苛刻，跟GAMBrr不同，不需要将流道做成实体，可以自行定义材料点。可以制作结构网格以及非结构网格，在划分网格时，可以通过对线、面的网格尺寸的调节来实现对局部区域的网格加密川l。在网格生成后可以对网格进行优化
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内液固两相流泵的设计研究综述[J]. 沈宗沼. 流体机械. 2006(03)
[2]渣浆泵快速磨损试验研究[J]. 何希杰,李淑红,寇玉芬. 水泵技术. 2004(05)
[3]高精度高分辨率格式模拟离心叶轮内湍流流场[J]. 谭大治,袁新. 汽轮机技术. 2003(03)
[4]杂质泵的研究概况与发展趋势[J]. 李仁年,王丽晶. 水泵技术. 2001(06)
[5]离心风机三元流场的准正交面法计算[J]. 陈倩,章本照,崔良成. 杭州应用工程技术学院学报. 2000(S1)
[6]离心压缩机叶轮内部流场的准三元迭代数值分析[J]. 张莉,陈汉平,徐忠. 风机技术. 2000(05)
[7]应用有限元法计算离心式叶轮内部流场[J]. 陈德江,王尚锦. 应用力学学报. 1999(01)
[8]渣浆泵的研究及发展方向[J]. 韦章兵,温雪峰,周长春. 排灌机械. 1998(04)
[9]离心式渣浆泵的设计理论研究与应用[J]. 许洪元. 水力发电学报. 1998(01)
[10]经验法设计渣浆泵小结[J]. 郭晓民,许锡夺,颜春万. 水泵技术. 1996(01)
本文编号：3124951
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Fluent中的三维网格形式
入一个进口延伸段，直接用拉伸命令生成。由于在后续的网格划分和计算中需要将叶片流道、进口延伸段以及蜗壳分开处理，所以最后生成进口延伸段与叶轮区域以及叶轮区域与蜗壳区域的祸合面。生成的渣浆泵三维实体模型如图3.1所示，图3.2是泵的透视图，从中可以看出叶片及背叶片形状。图3.1渣桨泵三维实体模型图3.2渣桨泵实体模型透视图3.5网格划分本文采用目前非常流行的专用CFD前处理器IcEM一CFD来对渣浆泵流道划分网格。ICEM一CFD具有很强的模型检查修复能力，并且与PRO压、CAr1A、UG、 SolidWbrks、Ideas等众多CAD软件有直接接口，可以导入常用的几何模型标准文件格式如Stl、 ParaSolid、STEP、IGES、DWG等;可按照100多个求解器的格式输出网格。IcEM一CFD对模型的要求并不苛刻，跟GAMBrr不同，不需要将流道做成实体，可以自行定义材料点。可以制作结构网格以及非结构网格，在划分网格时
将叶片流道、进口延伸段以及蜗壳分开处理，所以最后生成进口延伸段与叶轮区域以及叶轮区域与蜗壳区域的祸合面。生成的渣浆泵三维实体模型如图3.1所示，图3.2是泵的透视图，从中可以看出叶片及背叶片形状。图3.1渣桨泵三维实体模型图3.2渣桨泵实体模型透视图3.5网格划分本文采用目前非常流行的专用CFD前处理器IcEM一CFD来对渣浆泵流道划分网格。ICEM一CFD具有很强的模型检查修复能力，并且与PRO压、CAr1A、UG、 SolidWbrks、Ideas等众多CAD软件有直接接口，可以导入常用的几何模型标准文件格式如Stl、 ParaSolid、STEP、IGES、DWG等;可按照100多个求解器的格式输出网格。IcEM一CFD对模型的要求并不苛刻，跟GAMBrr不同，不需要将流道做成实体，可以自行定义材料点。可以制作结构网格以及非结构网格，在划分网格时，可以通过对线、面的网格尺寸的调节来实现对局部区域的网格加密川l。在网格生成后可以对网格进行优化
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内液固两相流泵的设计研究综述[J]. 沈宗沼. 流体机械. 2006(03)
[2]渣浆泵快速磨损试验研究[J]. 何希杰,李淑红,寇玉芬. 水泵技术. 2004(05)
[3]高精度高分辨率格式模拟离心叶轮内湍流流场[J]. 谭大治,袁新. 汽轮机技术. 2003(03)
[4]杂质泵的研究概况与发展趋势[J]. 李仁年,王丽晶. 水泵技术. 2001(06)
[5]离心风机三元流场的准正交面法计算[J]. 陈倩,章本照,崔良成. 杭州应用工程技术学院学报. 2000(S1)
[6]离心压缩机叶轮内部流场的准三元迭代数值分析[J]. 张莉,陈汉平,徐忠. 风机技术. 2000(05)
[7]应用有限元法计算离心式叶轮内部流场[J]. 陈德江,王尚锦. 应用力学学报. 1999(01)
[8]渣浆泵的研究及发展方向[J]. 韦章兵,温雪峰,周长春. 排灌机械. 1998(04)
[9]离心式渣浆泵的设计理论研究与应用[J]. 许洪元. 水力发电学报. 1998(01)
[10]经验法设计渣浆泵小结[J]. 郭晓民,许锡夺,颜春万. 水泵技术. 1996(01)
本文编号：3124951
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