排灌机械工程学报

作者：刘欣,黎义斌*,马文生,杨由超,常杰元

单位：1. 兰州理工大学能源与动力工程学院, 甘肃 兰州 730050; 2. 重庆水泵厂有限责任公司国家企业技术中心, 重庆 400033

关键词：混流泵,叶轮,空间导叶,磨损,Tabakoff磨损模型

基金：国家自然科学基金资助项目(51866009);甘肃省教育厅“双一流”重点项目

为探究颗粒直径对混流泵叶轮及空间导叶磨损特性影响,基于颗粒轨道模型,采用RNG k-ε湍流模型和Tabakoff磨损模型,对混流泵进行固液两相流磨损数值计算.对比分析了叶轮和空间导叶区域不同颗粒直径条件下的颗粒轨迹、颗粒对壁面切应力、磨损云图及平均磨损率分布情况.结果表明:叶片进口及叶片与后盖板连接处、导叶与外壁连接处及工作面头部、背面出口区域是最容易发生磨损的位置.随着颗粒直径的增大,叶轮和空间导叶内颗粒的运行轨迹更加紧凑,叶轮区域颗粒轨迹由叶片背面逐渐靠近叶片工作面;空间导叶区域颗粒在导叶中前段主要沿着工作面运行,在导叶后段主要沿着背面运行.同时,颗粒直径越大,其对壁面的切应力越大,叶片和导叶的磨损面积越大、平均磨损率越高,并且叶片和导叶的增幅最大,说明叶片和导叶是最容易受到磨损破坏的部位,对比3种颗粒造成的平均磨损率发现,直径3 mm颗粒造成的平均磨损率比0.1 mm颗粒的大2—3个量级.

来源：2023年第12期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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