机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2011年
14期
158-163
,共6页
李仁年%权辉%韩伟%苏清苗%马薇
李仁年%權輝%韓偉%囌清苗%馬薇
리인년%권휘%한위%소청묘%마미
螺旋离心泵%变螺距%固液两相流%轴向力%数值模拟
螺鏇離心泵%變螺距%固液兩相流%軸嚮力%數值模擬
라선리심빙%변라거%고액량상류%축향력%수치모의
采用150×100LN-32型螺旋离心泵的结构尺寸,根据螺旋离心泵的叶片变螺距型线方程设计出8种螺距变化方式不同的螺旋离心泵.以这8种不同螺距的螺旋离心泵为对象,选用清水和沙水固液两相流为介质,基于FLUENT软件,建立相对坐标系下的时均连续方程及N-S方程,并采用标准κ-ε方程湍流模型、非结构四面体网格和SIMPLE算法进行数值模拟,得到螺旋离心泵的压力分布后计算出不同螺距下的轴向力.在此基础上,将等螺距的螺旋离心泵计算的进出口压力差和试验测量值进行对比,间接地验证了利用数值模拟计算轴向力的准确性.研究不同螺距下的不同流量、不同体积分数和介质为清水时不同螺距下的轴向力变化趋势和规律,通过数据分析,可知螺旋离心泵轴向力的大小受多种因素的影响,而叶轮的螺距变化改变着内流场的变化,对螺旋离心泵轴向力的大小起着决定性作用,轴向力随着螺距变化的曲线呈现出一定的凹凸性.针对不同参数,合理地设计叶片螺距,对于提高螺旋离心泵的可靠性和稳定性具有重要意义.
採用150×100LN-32型螺鏇離心泵的結構呎吋,根據螺鏇離心泵的葉片變螺距型線方程設計齣8種螺距變化方式不同的螺鏇離心泵.以這8種不同螺距的螺鏇離心泵為對象,選用清水和沙水固液兩相流為介質,基于FLUENT軟件,建立相對坐標繫下的時均連續方程及N-S方程,併採用標準κ-ε方程湍流模型、非結構四麵體網格和SIMPLE算法進行數值模擬,得到螺鏇離心泵的壓力分佈後計算齣不同螺距下的軸嚮力.在此基礎上,將等螺距的螺鏇離心泵計算的進齣口壓力差和試驗測量值進行對比,間接地驗證瞭利用數值模擬計算軸嚮力的準確性.研究不同螺距下的不同流量、不同體積分數和介質為清水時不同螺距下的軸嚮力變化趨勢和規律,通過數據分析,可知螺鏇離心泵軸嚮力的大小受多種因素的影響,而葉輪的螺距變化改變著內流場的變化,對螺鏇離心泵軸嚮力的大小起著決定性作用,軸嚮力隨著螺距變化的麯線呈現齣一定的凹凸性.針對不同參數,閤理地設計葉片螺距,對于提高螺鏇離心泵的可靠性和穩定性具有重要意義.
채용150×100LN-32형라선리심빙적결구척촌,근거라선리심빙적협편변라거형선방정설계출8충라거변화방식불동적라선리심빙.이저8충불동라거적라선리심빙위대상,선용청수화사수고액량상류위개질,기우FLUENT연건,건립상대좌표계하적시균련속방정급N-S방정,병채용표준κ-ε방정단류모형、비결구사면체망격화SIMPLE산법진행수치모의,득도라선리심빙적압력분포후계산출불동라거하적축향력.재차기출상,장등라거적라선리심빙계산적진출구압력차화시험측량치진행대비,간접지험증료이용수치모의계산축향력적준학성.연구불동라거하적불동류량、불동체적분수화개질위청수시불동라거하적축향력변화추세화규률,통과수거분석,가지라선리심빙축향력적대소수다충인소적영향,이협륜적라거변화개변착내류장적변화,대라선리심빙축향력적대소기착결정성작용,축향력수착라거변화적곡선정현출일정적요철성.침대불동삼수,합리지설계협편라거,대우제고라선리심빙적가고성화은정성구유중요의의.
