粗颗粒浓度对固液两相流输送离心泵性能和磨损影响研究

作者：赵睿杰; 李静; 赵有龙; 张德胜; 高雄发

来源：水动力学研究与进展A辑, 2021, 36(05): 640-647.

DOI：10.16076/j.cnki.cjhd.2021.05.005

• 离心泵
• 固液两相流
• CFD-DEM
• 性能
• 磨损

固-液两相输送系统中由于输送介质中含有大量硬质颗粒,在运行过程中泵的过流部件材料磨损严重,导致泵扬程和效率偏低,从而危害整个输送系统的运行安全。该文基于计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)与离散单元法(Discrete Element Method,DEM)相耦合的方法,并考虑了颗粒对湍流调制的影响,通过与已有实验结果对比,验证了该计算模型的准确性。研究了固体颗粒浓度对泵性能和磨损的影响。结果表明,小浓度颗粒的加入减弱了泵内湍动能,泵内流动更稳定,扬程和效率提高;大浓度工况下,泵内颗粒团聚现象严重,泵内湍动能增大,导致泵扬程和效率降低;颗粒与叶片头部和叶片工作面碰撞频繁,叶轮叶片磨损主要位于叶片头部和叶片工作面,颗粒在蜗壳隔舌处聚集,隔舌处磨损最严重。

• 单位
  江苏大学