泵自吸过程的数值模拟与高速摄影试验研究

摘要

泵的自吸过程包括气液吸入、气液混合、气液分离、气体排出和液体回流,是一个非常复杂的气液两相流动过程.采用欧拉多相流模型和标准k-ε湍流模型并结合滑移网格技术对65ZB-40C型外混式自吸泵自吸过程的气液两相流进行数值模拟,在叶轮进口、蜗壳各断面、气液分离室进口、回流孔上设置监测面,分析各监测面气体体积分数、气液相速度、混合相压力等参数的变化;采用高速摄影技术对自吸泵的叶轮、蜗壳、气液分离室及蜗壳出口段进行自吸过程的拍摄.结果表明:自吸泵自吸过程中气液两相流态的微观变化与实验仪器监测到的压力、流量、转速等宏观变化具有一致性.自吸稳定过程占自吸时间的比例最大,对自吸性能的影响最大.在自吸末期,流量和压力均发生突变,且气液分离室内的小水珠和扩散段出口处的气泡数量急剧增加,随后又急剧减少,体现了明显的瞬态效应.