流体机械

2014, v.42;No.502(04) 23-27

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旋流泵内液固两相流场的CFD-PBM耦合计算
CFD-PBM Coupled Calculation on Liquid-solid Two-phase Flow Field in a Vortex Pump

钱姜海;杨敏官;曹彦松;高波;王浩宇;

摘要(Abstract):

为获得旋流泵内更为符合物理真实的液固两相流动特征,在传统欧拉(Euler)双流体模型基础上加载群体平衡模型(PBM),以考虑实际存在的颗粒聚并、破碎等动力学行为,与CFD耦合计算了不同流量、颗粒粒径及浓度下的液固两相流场,分析了颗粒存在对泵外特性的影响规律。计算结果表明:从进口到出口,叶片背面附近颗粒粒径明显增大;在叶轮出口位置,同一半径上,从叶片工作面到背面附近存在粒径梯度;在外缘部,沿轴向形成粒径梯度。与Euler模型计算结果对比发现:加载PBM模型后,颗粒总体浓度分布特征存在差异;同一轴截面上,颗粒浓度在中心部的分布基本相同,而在中间和外缘部位置出现差异。PBM模型计算得到的泵扬程、效率曲线更接近于实验值,证明基于CFD-PBM耦合计算的预测精度更符合实际。

关键词(KeyWords): 旋流泵;欧拉双流体模型;群体平衡方程;颗粒分布

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金资助项目(51106066)

作者(Author): 钱姜海;杨敏官;曹彦松;高波;王浩宇;

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