固液两相流泵内部流动的数值模拟及性能预测

摘要

本文利用RNG k-ε湍流计算模型和SIMPLEC 算法对采用两相流理论设计的100LZ-360型离心式固液两相流泵内部三维湍流流场进行数值模拟.分别对不同流量工况下的清水流场和固相浓度10％的浑水流场进行数值模拟,并与试验结果进行对比.结果表明:本文采用的计算模型和算法准确的预测了离心式固液两相流泵的性能,验证了计算模型与算法的可靠性.然后对清水工况和浑水工况的计算结果进行对比发现,采用两相流动理论设计的固液两相流泵在浑水工况下效率高于清水工况下的效率.最后对四种不同进口初始固相浓度的流场进行性能预测,发现随着固相浓度的增大,泵的扬程基本不下降,而效率始终高于清水工况,当固相浓度在设计点时效率达到最大值.对流场中固相浓度分布进行了预测,发现采用两相流理论设计的泵,固相浓度分布更均匀,尤其在浑水工况下运行时.