排灌机械工程学报

作者：袁寿其,何文婷,司乔瑞*,袁建平,张皓阳,崔强磊

单位：江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心, 江苏 镇江 212013

关键词：离心泵,气液两相流,MUSIG模型,欧拉—欧拉双流体模型,外特性曲线

基金：国家自然科学基金资助项目(51779107)

为了解决当前气液两相流泵内部流动数值模拟中所采用的欧拉—欧拉双流体非均相流模型无法考虑气泡离散相粒子直径的变化以及气相之间的聚合作用与破碎作用,导致在高含气量时的模拟结果与试验存在一定差距的问题,文中将一种新型的欧拉—欧拉双流体拓展模型,即MUSIG模型用于气液两相流泵内部流动的数值模拟,通过与气液两相流工况外特性试验数据对比发现,入口含气率在5%左右时,MUSIG模型计算得到的外特性曲线与试验结果有轻微偏差,整体趋势吻合较好;普通的欧拉—欧拉两相流模型在大含气率下与试验相差较大.基于MUSIG模型,分析入口含气率对内部流动特性的影响,结果表明:入口含气率的增加会引起内流失稳,流线紊乱,气相逐渐聚集在前盖板与流道中间部位,最后引起能量损失,叶轮出口压力下降.这些现象会随着入口含气率增加而逐渐加剧,最终扬程与效率均会随着含气率增加而下降.含气率小于3%时,内流较稳定;当入口含气率为5%时,扬程下降至32 m,效率下降至55%,推测此时流道内气相聚合,生成气囊.

来源：2021年第4期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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