排灌机械工程学报

作者：张岩璐,徐云峰,王震,杨陈,许彬,*

单位：1. 江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心, 江苏 镇江 212013; 2. 蓝深集团股份有限公司, 江苏 南京 211500

关键词：排污泵,多相流,叶轮进口直径,外特性,数值模拟

基金：江苏省高等学校基础科学(自然科学)重大项目(21KJA470002);江苏省博士后科研基金资助项目(2021K086A)

为研究叶轮进口直径对排污泵多相流性能的影响,以3种不同进口直径(100,120,140 mm)的双叶片叶轮为研究对象,采用Mixture多相流模型、Rayleigh-Plesset空化模型和Gidaspow曳力模型对泵内固液气三相流动进行定常数值计算,并将外特性计算结果与试验结果进行对比分析.研究结果表明:增大叶轮进口直径会导致排污泵的运行高效区向小流量偏移,这有助于抑制多相流条件下外特性的降低;叶轮进口直径为100 mm的泵内多相流的效率相对于单相流的效率降低了10.27%,而叶轮进口直径为120 mm的泵和叶轮进口直径为140 mm的泵内多相流的效率相对于单相流的效率分别降低了6.54%和8.20%;3种进口直径的叶轮对应的排污泵临界空化余量分别为4.03,2.06和1.95 m,这表明增大叶轮进口直径能够显著改善泵的抗空化性能,空化造成的流动阻塞效应得到有效缓解;在叶轮进口直径为100 mm的泵内监测到流速较高的固体颗粒,并且随着叶轮进口直径的增大,叶轮表面的固相体积分布减小,泵内固相流速也有所降低,适当增大叶轮进口直径有助于提高排污泵的多相流动性能.

来源：2023年第7期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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