迷宮螺旋泵水煤漿輸送的CFD數(shù)值模擬及其內(nèi)部磨損的初步探討.pdf

1、本文簡要介紹了水煤漿技術(shù)的發(fā)展以及幾種水煤漿輸送泵的特點,重點分析了迷宮螺旋泵的特點及其發(fā)展概況。為探明迷宮螺旋泵內(nèi)部固液兩相流動的規(guī)律,本文選用MLB-170-0.5型雙端迷宮螺旋泵為研究對象,應(yīng)用FLUENT計算流體力學(xué)分析軟件及RNGk-ε模型,對水煤漿高速迷宮螺旋泵內(nèi)部流場進行數(shù)值模擬和仿真,得到了泵內(nèi)部壓力、速度、固相體積分數(shù)、湍流強度和剪切應(yīng)力的分布情況,同時也對其內(nèi)部的顆粒磨損機理進行了初步探討。
　　 迷宮螺旋泵

2、內(nèi)固液兩相流動的規(guī)律:壓力從進口到出口是逐漸增大的；在中間螺旋段部分,速度的軸向分布是一樣的,在周向上隨著軸徑的減小逐漸增大,在轉(zhuǎn)子螺紋槽處達到最大；固相體積分數(shù)分布在徑向值相同的不同區(qū)域是有差別的,沿著螺旋半徑增大的方向逐漸增大,定子螺槽部分固相體積分數(shù)達到最大；螺紋定、轉(zhuǎn)子間隙區(qū)域的湍動程度最強烈,定、轉(zhuǎn)子螺紋槽根處的流體湍動相對比較平緩；距定、轉(zhuǎn)子工作面較近的地方流體對壁面所產(chǎn)生的剪切應(yīng)力比較大,且固體顆粒相煤較液相水對工作面所產(chǎn)

3、生的剪切應(yīng)力更大。
　　 體積分數(shù)相同、粒徑不同和粒徑相同、體積分數(shù)不同兩種介質(zhì)下固相體積分數(shù)和粒徑對兩相流規(guī)律的影響:粒徑相同時,固相體積分數(shù)越大,出口壓力越大,速度分布和湍流強度均沒有明顯變化,液相水的剪切應(yīng)力減小,固相煤的剪切應(yīng)力增大；固相體積分數(shù)相同時,顆粒粒徑越大,壓力和湍流強度不變,顆粒相速度減小,液相水剪切應(yīng)力增大,固相煤剪切應(yīng)力減小。
　　 由模擬結(jié)果可知螺旋定子部分的固體顆粒體積含量較高,轉(zhuǎn)子螺槽部分顆