水煤浆离心泵内固液两相流场的数值模拟研究

摘要

水煤浆离心式是管道水力输送的关键设备，为了揭示其内部高浓度固液两相流动的规律，本论文采用理论分析、数值模拟与仿真相结合的方法，以固液两相流体力学理论为基础，在一定的简化与假设条件下，建立了水煤浆离心泵的几何模型，应用FLUENT计算流体力学分析软件，对其内部流场进行数值模拟和仿真，对其内部固液浓度、速度和压力的变化和分布规律以及不同颗粒浓度和粒径对流动速度和压力的影响进行分析研究，得出了高浓度固液两相流离心泵内流动的基本规律。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1离心式杂质泵的结构

1.2国内外研究现状及发展趋势

1.3选题的意义

1.4本文主要研究内容

1.5本章小结

2计算流体动力学基本理论

2.1计算流体动力学简介

2.2计算流体动力学的工作步骤

2.3流体流动基本控制方程

2.3.1三维质量守恒方程

2.3.2三维动量守恒方程

2.3.3三维能量守恒方程

2.3.4组分质量守恒方程

2.3.5控制方程的通用形式

2.4三维湍流模型

2.4.1湍流理论概述

2.4.2湍流基本方程

2.4.3湍流数值模拟方法

2.5多相流动模型

2.5.1 VOF模型

2.5.2 Mixture模型

2.5.3 Eulerian模型

2.6离散方法

2.6.1有限差分法

2.6.2有限单元法

2.6.3有限体积法

2.7基于SIMPLE算法的流场数值计算

2.8网格的生成

2.9本章小结

3水煤浆离心泵建模

3.1概况

3.2实体造型的一般方法

3.3离心泵模型的建立

3.3.1离心泵主要参数和设计尺寸

3.3.2离心泵模型的造型过程

3.3.3网格划分

3.3.4指定边界类型和区域类型

3.4本章小结

4 FLUENT数值模拟

4.1 FLUENT简介

4.2主要步骤

4.3固液两相流场的一般规律

4.3.1固相浓度的变化规律

4.3.2速度的变化规律

4.3.3压力的变化规律

4.4不同固相浓度和粒径时的内流模拟与分析

4.4.1浓度和颗粒粒径对速度的影响

4.4.2浓度和颗粒粒径对总压的影响

4.5本章小结

5结论与展望

5.1结论

5.2展望

攻读硕士期间发表的论文及科研成果

致谢

参考文献