旋流泵內(nèi)部液固兩相流場的計(jì)算及PDPA實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文的研究工作在國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“葉輪機(jī)械內(nèi)伴有鹽析的液固兩相流動(dòng)的研究”(No．50476068)的資助下完成。 旋流泵廣泛應(yīng)用于污水渣物處理、固體物水力輸送中，目前對其內(nèi)部真實(shí)流動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)尚不夠充分。為探明旋流泵內(nèi)部液固兩相流動(dòng)的規(guī)律，也為葉輪機(jī)械內(nèi)伴有鹽析的液固兩相流動(dòng)理論的研究打下基礎(chǔ)，本文在前人研究的基礎(chǔ)上，自行設(shè)計(jì)旋流式模型泵一臺(tái)，對其內(nèi)部液固兩相流場進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算及實(shí)驗(yàn)研究。進(jìn)行的主要工作及取得的成果如下

2、： 1．簡要介紹了國內(nèi)外旋流泵及液固兩相流的研究現(xiàn)狀，闡述了旋流泵的水力設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，并在此基礎(chǔ)上自行設(shè)計(jì)了滿足測量要求的旋流式模型泵； 2．運(yùn)用Pro/E軟件對設(shè)計(jì)的模型泵進(jìn)行三維造型；并對泵內(nèi)部流道區(qū)域進(jìn)行非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分，為提高網(wǎng)格質(zhì)量及加快求解速度采用了局部加密技術(shù)； 3．采用Euler多相流模型及修正的K-ε湍流模型對旋流泵在最優(yōu)工況下的內(nèi)部液固兩相湍流場進(jìn)行了數(shù)值模擬；為能與實(shí)測結(jié)果相比較，通過

3、劃分軸截面及軸面的方法，對各測點(diǎn)進(jìn)行精確定位與結(jié)果顯示，得出“在整個(gè)流道內(nèi)，顆粒濃度最低區(qū)是在葉輪進(jìn)口處葉片背面靠近葉輪后蓋板處”等結(jié)論； 4．介紹了相位多普勒粒子測量技術(shù)(PDPA)在兩相流測量及旋轉(zhuǎn)機(jī)械內(nèi)流測試的方法； 5．設(shè)計(jì)制造了實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)，利用丹麥Dantec公司生產(chǎn)的三維相位多普勒粒子測速儀對模型泵在最優(yōu)工況下的內(nèi)部液固兩相流場進(jìn)行測量。 6．將實(shí)測結(jié)果與計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比，并扼要分析了液固兩相在泵內(nèi)