徑向式葉輪內(nèi)部液固兩相流動分析與數(shù)值模擬研究.pdf

1、以液固兩相流體為工作介質(zhì)的徑向式葉輪機械廣泛應用于水利、礦山、電力等許多行業(yè)。隨著科學技術的進步和經(jīng)濟的發(fā)展，對徑向式葉輪機械的性能要求會越來越高，而傳統(tǒng)的設計方法已經(jīng)不能很好地適應社會發(fā)展的步伐，因此，應該采用現(xiàn)代的設計理論和方法，以求提高徑向式葉輪機械的綜合性能。CFD數(shù)值模擬作為一種新的方法，利用它能夠充分地認識流體機械內(nèi)部的流動情況，因而對創(chuàng)新設計理論和方法以及縮短設計周期都有著極大的推動作用。 本文以計算流體動力學和液

2、固兩相流理論為基礎，主要研究了液固兩相流泵徑向式葉輪內(nèi)部的流動特性。首先，利用AutoCAD軟件建立葉輪流道的物理模型，并使用Gambit軟件進行流動計算域四面體網(wǎng)格的劃分；其次，利用Fluent軟件，分別以清水和液固兩相流體為介質(zhì)，進行了葉輪內(nèi)部流場的計算，分析了不同的網(wǎng)格劃分和不同的多相流模型對計算過程和結(jié)果的影響；最后，利用Fluent軟件，選用歐拉多相流模型、標準k-￡模型、分散湍流模型和SIMPLE算法，對葉輪內(nèi)部三維、定常、

3、不可壓湍流流場進行了數(shù)值模擬，揭示了其內(nèi)部流動的主要特征，在此基礎上，詳細分析了其內(nèi)部壓力、速度和固相濃度的變化規(guī)律，并根據(jù)數(shù)值計算結(jié)果，提出了葉輪改進設計方案和優(yōu)化意見。 通過本文對徑向式葉輪內(nèi)部液固兩相湍流流場數(shù)值模擬的研究，可以充分地認識葉輪內(nèi)部的液固兩相流動規(guī)律，清楚地發(fā)現(xiàn)葉輪初始設計的缺陷，較好地總結(jié)影響泵綜合性能的主要參數(shù)，為提出葉輪改進設計和優(yōu)化的方案提供了理論依據(jù)。這些對于進一步探索泵內(nèi)部液固兩相流動規(guī)律和提高液