含沙水流中離心式水泵過流部件泥沙磨損的數(shù)值模擬
發(fā)布時間：2020-12-05 10:42
離心式水泵是一種通用水力機(jī)械,主要用于管道水力輸送。在含沙水流中其主要失效形式是葉輪的磨損。其內(nèi)部的固液兩相流情況一直是水泵設(shè)計人員十分關(guān)注的問題,因為泵內(nèi)流動的優(yōu)劣直接影響水泵的性能。離心泵的內(nèi)部流動是很復(fù)雜的湍流流動,同時由于受旋轉(zhuǎn)、葉片表面曲率和泥沙顆粒的影響,還拌有脫流、回流等流動現(xiàn)象,是流體工程中較難的試驗研究和數(shù)值計算問題之一。 本課題從計算流體動力學(xué)出發(fā),分析對比了湍流的幾種計算理論和方法,在對含沙水流中離心式水泵過流表面磨損機(jī)理理解的基礎(chǔ)上,以YLB50-20水泵葉輪為例,根據(jù)κ-ε理論,選用Mixture模型,利用ProE軟件建立了水泵內(nèi)部過流通道的幾何模型,采用GAMBIT軟件貼體坐標(biāo)和四面體網(wǎng)格系統(tǒng),生成計算網(wǎng)格系統(tǒng),再利用Fluent進(jìn)行三維固液兩相湍流的數(shù)值模擬。 數(shù)值模擬以固液兩相流為介質(zhì),使用Fluent提供的多相流模型,壓力修正使用SIMPLEC算法,通過對該模型設(shè)置不同的邊界條件后,利用標(biāo)準(zhǔn)κ-ε湍流方程對離心葉輪內(nèi)部流動情況進(jìn)行數(shù)值模擬,計算了清水流場、渾水流場下顆粒直徑相同和濃度不同、顆粒直徑不同和濃度相同等四個不同工況下離心泵葉輪內(nèi)部...
【文章來源】：西華大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】：94 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
水泵過流部件的模型圖
Fig.4.1ModolhcartofPumP.sfl0w‘dpasrt圖4.1水泵過流部件的模型圖模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入GAMBIT，如圖.42。用GAMBrr軟件對水泵內(nèi)部的過流38
的*.mhs文件后，對網(wǎng)格圖進(jìn)行網(wǎng)格質(zhì)量檢查。菜單Grid/Check。如果合格，那需要查出問題所在，并改良之，直到合格為止。網(wǎng)格檢查最的問題是網(wǎng)格體積為負(fù)數(shù)。如果最小體積是負(fù)數(shù)你就需要修復(fù)網(wǎng)格以域的非物理離散。你可以在Ad叩t下拉菜單中選中150一Value…來確定問在。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]顆粒濃度對雙流道污水泵葉輪流場影響的數(shù)值模擬[J]. 程效銳,齊學(xué)義,馮俊豪. 水泵技術(shù). 2006(01)
[2]基于CFD的管道固液兩相流體輸送的數(shù)值計算及實(shí)驗對比[J]. 秦宏波,白曉寧,胡壽根. 水力采煤與管道運(yùn)輸. 2001(02)
[3]水力機(jī)械中含沙水流的兩流體數(shù)學(xué)模型[J]. 李仁年,蔚立華. 甘肅工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2000(04)
[4]水力機(jī)械泥沙磨損的數(shù)值模擬[J]. 劉小兵. 四川工業(yè)學(xué)院學(xué)報. 2000(02)
[5]旋轉(zhuǎn)、彎曲、擴(kuò)散流道中液固兩相流場的數(shù)值模擬及其分析[J]. 袁丹青,劉天寶. 上海力學(xué). 1999(02)
[6]離心式渣漿泵的設(shè)計理論研究與應(yīng)用[J]. 許洪元. 水力發(fā)電學(xué)報. 1998(01)
[7]渣漿泵葉輪中固液兩相湍流的計算和實(shí)驗[J]. 吳玉林,曹樹良,葛亮,王琳,王新明,孫自祥. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 1998(01)
[8]固液兩相湍流和顆粒磨損的數(shù)值模擬[J]. 劉小兵,程良駿. 水利學(xué)報. 1996(11)
[9]雜質(zhì)泵葉輪中固體顆粒運(yùn)動規(guī)律的實(shí)驗[J]. 吳玉林,許洪元,高志強(qiáng). 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 1992(05)
[10]離心泵的“二相流”理論及其設(shè)計原理[J]. 蔡保元. 科學(xué)通報. 1983(08)
博士論文
[1]軸流泵CAD-CFD綜合特性研究[D]. 王海松.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于邊界層理論的離心式固液兩相流泵的研究[D]. 席本強(qiáng).西安科技大學(xué) 2005
[2]多相流混合模型應(yīng)用于低含沙水流的數(shù)值模擬研究[D]. 謝艷芳.西安理工大學(xué) 2005
[3]螺旋離心泵內(nèi)固液兩相流場的CFD數(shù)值模擬[D]. 王秋紅.蘭州理工大學(xué) 2005
[4]渣漿泵內(nèi)清水流場及離散固體顆粒軌跡的模擬與研究[D]. 趙嘯冰.清華大學(xué) 2002
本文編號：2899324
【文章來源】：西華大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】：94 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
水泵過流部件的模型圖
Fig.4.1ModolhcartofPumP.sfl0w‘dpasrt圖4.1水泵過流部件的模型圖模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入GAMBIT，如圖.42。用GAMBrr軟件對水泵內(nèi)部的過流38
的*.mhs文件后，對網(wǎng)格圖進(jìn)行網(wǎng)格質(zhì)量檢查。菜單Grid/Check。如果合格，那需要查出問題所在，并改良之，直到合格為止。網(wǎng)格檢查最的問題是網(wǎng)格體積為負(fù)數(shù)。如果最小體積是負(fù)數(shù)你就需要修復(fù)網(wǎng)格以域的非物理離散。你可以在Ad叩t下拉菜單中選中150一Value…來確定問在。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]顆粒濃度對雙流道污水泵葉輪流場影響的數(shù)值模擬[J]. 程效銳,齊學(xué)義,馮俊豪. 水泵技術(shù). 2006(01)
[2]基于CFD的管道固液兩相流體輸送的數(shù)值計算及實(shí)驗對比[J]. 秦宏波,白曉寧,胡壽根. 水力采煤與管道運(yùn)輸. 2001(02)
[3]水力機(jī)械中含沙水流的兩流體數(shù)學(xué)模型[J]. 李仁年,蔚立華. 甘肅工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2000(04)
[4]水力機(jī)械泥沙磨損的數(shù)值模擬[J]. 劉小兵. 四川工業(yè)學(xué)院學(xué)報. 2000(02)
[5]旋轉(zhuǎn)、彎曲、擴(kuò)散流道中液固兩相流場的數(shù)值模擬及其分析[J]. 袁丹青,劉天寶. 上海力學(xué). 1999(02)
[6]離心式渣漿泵的設(shè)計理論研究與應(yīng)用[J]. 許洪元. 水力發(fā)電學(xué)報. 1998(01)
[7]渣漿泵葉輪中固液兩相湍流的計算和實(shí)驗[J]. 吳玉林,曹樹良,葛亮,王琳,王新明,孫自祥. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 1998(01)
[8]固液兩相湍流和顆粒磨損的數(shù)值模擬[J]. 劉小兵,程良駿. 水利學(xué)報. 1996(11)
[9]雜質(zhì)泵葉輪中固體顆粒運(yùn)動規(guī)律的實(shí)驗[J]. 吳玉林,許洪元,高志強(qiáng). 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 1992(05)
[10]離心泵的“二相流”理論及其設(shè)計原理[J]. 蔡保元. 科學(xué)通報. 1983(08)
博士論文
[1]軸流泵CAD-CFD綜合特性研究[D]. 王海松.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于邊界層理論的離心式固液兩相流泵的研究[D]. 席本強(qiáng).西安科技大學(xué) 2005
[2]多相流混合模型應(yīng)用于低含沙水流的數(shù)值模擬研究[D]. 謝艷芳.西安理工大學(xué) 2005
[3]螺旋離心泵內(nèi)固液兩相流場的CFD數(shù)值模擬[D]. 王秋紅.蘭州理工大學(xué) 2005
[4]渣漿泵內(nèi)清水流場及離散固體顆粒軌跡的模擬與研究[D]. 趙嘯冰.清華大學(xué) 2002
本文編號：2899324
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