旋流泵气液、固液两相流输送特性试验及数值模拟.pdf

摘要关键词:旋流泵,进口含气率,颗粒浓度,固液两相流,汽蚀余量江苏大学硕士学位论文为探明旋流泵内部两相流动的规律,在参考前人研究的基础上,选用P捅茫馐允渌推骸⒐桃毫较嗔魇北玫男阅芤约岸阅诓苛较嗔鞒〗行了数值模拟计算。为提高旋流泵的实际运行效率,扩大应用范围,完善内部流动模型的建立提供科学依据。本文主要工作及研究结论如下:简要介绍了国内外气液、固液两相流的研究现状。阐述了旋流泵的水力部件对性能的影响,在此基础上选取满足试验台测量要求的模型泵。运用疎软件对设计的模型泵进行三维造型;对泵内部流道区域进行非结构化网格划分。对旋流泵汽蚀状态、气液混输性能初步分析基础上,进行了汽蚀性能试验,计算出临界汽蚀余量随流量吼的变化曲线。在此基础上,假定通入空气为泡状流动,对泵气液混输特性进行型式试验,得到了含气量对泵流量、扬程及效率影响的变化规律;在整个流道内,空气主要集中在轮毂处,形成密集的气泡群。将汽蚀试验与气液混输试验进行对比分析,探索气相对旋流泵性能的各种影响和作用机理,证明旋流泵具有气液混输功能。选用菜籽、小麦、黄豆为固相工作介质,通过改变固相体积分数的方法,研究固液两相流对旋流泵性能的影响。对泵输送这些流体时的扬程、效率和汽蚀性能变化的试验结果进行分析,探索固相对旋流泵性能的影响和作用机理。通过压力与颗粒分布,分析了颗粒浓度、粒径大小对泵内固体颗粒运动的影响和进口固相初始体积分数对泵内压力和固相分布的影响。试验结果表明:粒径不变时,泵进出口总压差随颗粒浓度的增加而下降,泵的扬程和效率均有所降低;颗粒浓度不变时,泵进出口总压差随粒径的增加而降低,泵的扬程和效率均有所降低。牧髂P投孕鞅迷谧钣殴た鱿碌哪诓科液、固液两相湍流场进行了数值模拟;得到了叶轮及无叶腔区域的内部流动情况和速度及静压分布规律,并将计算结果与实验研究对比分析,验证了数值模拟的采用嘞嗔髂P图癛可靠性。
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‰船符号表蹦如研眈仍锄肌江苏大学硕士学位论文泵进口直径,泵出口直径,扬程,系数,比值汽蚀余量,功率,电机输入功率,电机输出功率,轴功率,压水室最大半径,含气率,%半径,叶轮位置,圆周速度,痵径向速度,痵轴向速度,痵相对速度,痵机械效率机组效率湍动能,/运动粘度,通用应变量角速度,痵凤疡肋面积,涡室宽度,叶片出口宽度,涡室基圆直径,压水室喉部面积,重力加速度,痵转速,痬比转速临界汽蚀余量,大气压力,静压,总压,体积流量,/质量流量,/雷诺数体积,速度,痵叶片数叶片厚度,湍动能耗散率,/总效率水力效率容积效率动力粘度,·涡粘系数密度,/%七肌体伽珈胁日吼¨屹叩∥国口,厅
不保密彦吲年,乙月乞指导教师签名:矽彝≥学位论文版权使用授权书学位论文作者签名:≥.碇槊勿叫年本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏大学可以将本学位论文的全部内容或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于保密口,在年解密后适用本授权书。
氵鼓辏痾月独创性:声明学位论文作者签名:々祥七本人郑重声明:所呈交的学位论文,足本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。日期:
第一章绪论弟一早概述江苏大学硕士学位论文两相流动主要分为气液和固液的混合运动。两相流广泛应用于能源、化工、冶金,核能、冶金等领域。早在年,两相流就被用来减少波浪对建筑物的破坏作用。此后,在工程中也得到越来越广泛的应用,如在河口用气泡幕防止盐水入侵;控制水库和湖泊中的分层结构以及改善水质;加速反应装置中的物质混合、热量交换、以及化学反应过程;在城市河流污染治理中,用纯氧曝气复氧来治理污染河流、消除黑臭。在电力行业中的应用主要体现在火力发电厂的水力除灰系统中,和火力发电厂湿式石灰石洗涤法脱硫系统中F毫较嗔鞫艽蟪潭壬先决于气泡运动形态以及分散相和连续相之间的相互作用。然而,在气液两相流动中,气液两相的流速是不同的。在流动时,气液两相的流动结构又是多样的,而且,带有随机性。有关固液两相流的问题很早就已经提出。早在年就已经较系统地研究过明渠水流中泥沙的沉降和输运。暄芯过声波在泡沫液体中传播时强度的衰减。但是许多经验和研究成果分散在各个不同领域,交流不多。直至上世纪四十年代,才开始有意识地总结归纳所遇到的各种现象,用两相流的统一观点系