排灌机械工程学报

作者：权辉*,康蕾,郭英,程静,于欣洋,权思哲

单位：兰州理工大学能源与动力工程学院, 甘肃 兰州730050

关键词：旋流泵,固液两相流,数值模拟,流动结构,循环流

基金：国家自然科学基金资助项目(51969014,51609113);中国博士后科学基金资助项目(2018M633651XB);甘肃省自然科学基金项目(20JR5RA456);山东省博士后创新基金项目;兰州理工大学红柳优秀青年基金项目

为研究固相体积分数对旋流泵内部循环流结构的影响,以150WX-200-20型旋流泵为研究对象,基于流体动力学理论,采用Eulerian双流体模型,以体积分数为10%~35%的固相与清水的6种混合流体为介质进行数值模拟.对比分析旋流泵内流场的流线变化规律,研究不同固相体积分数时,在泵内以轴为中心阵列的4个1/4截面上涡结构的涡核位置及形状变化规律.结果表明,固液两相流时,在叶轮旋转作用下旋流泵内形成一组主循环流Ⅰ和一组次循环流Ⅱ,主循环流传递至进口处的流体形成另一组次循环流Ⅲ,固相的介入会减弱旋涡的强度并抑制循环流Ⅱ截面涡结构面积的扩展,提出一种了旋流泵流动模型;固相体积分数增大时,主循环流在无叶腔内变化范围随流量的增大缩小,在无叶腔内,涡核效率均随流量增大而增大,而当涡核进入叶轮域被破坏后,泵效率降低.在高效点1.2Qd,固相体积分数越大,涡核与轴线距离越小;在无叶腔内,表征截面上涡结构的形状系数e的值在高效点1.2Qd处均较大,涡结构的形状均较扁.

来源：2021年第6期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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