排灌机械工程学报

作者：曹卫东,*,张洋杰,茅佳雨,程一飞,张留

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. 江苏大学流体机械温岭研究院, 浙江 台州 317500;3. 济宁安泰矿山设备制造有限公司, 山东 济宁272300

关键词：深井泵,固液两相流,磨损特性,DPM模型,数值模拟

基金：国家重点研发计划项目(2020YFC1512405);江苏省重点研发计划项目(BE2020330)

为研究高速多级深井泵内部固液两相流动以及过流部件的磨损特性,采用DPM离散相模型对深井泵内部流动进行数值模拟,并采用磨损模型对叶轮和空间导叶进行磨损数值计算,分析在不同流量下固相颗粒在深井泵内部的流动规律以及叶轮和空间导叶的磨损情况.研究结果表明:在小流量工况下,颗粒在叶轮叶片进口处轨迹较为紊乱,颗粒速度随着流量的增大而增大;颗粒主要分布于叶轮叶片的头部和工作面上,随着流量的增大,颗粒分布面积逐渐扩大;在空间导叶上,颗粒主要呈带状分布于叶片工作面靠近外缘处,且在大流量工况下,叶片上颗粒堆积现象较为严重;叶轮叶片的磨损区域随着流量的增大而扩大,磨损程度以叶片头部最为严重;空间导叶的磨损率和磨损区域随着流量的增大而增大,在大流量工况下叶片工作面靠近外缘处最为严重;第一级叶轮和空间导叶的最大磨损率最大,随着级数的增加,叶轮和空间导叶的最大磨损率逐渐减小;在第一级叶轮中小流量工况下的叶轮最大磨损率最大,额定流量工况下叶轮的最大磨损率最小;在第一级空间导叶中流量为6 m3/h时最大磨损率分别为2 m3/h和4 m3/h的33.5倍和8.5倍;第一级空间导叶的最大磨损率受流量的影响较大.

来源：2023年第5期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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