离心泵叶轮的泥沙磨损性能数值分析

摘要

为深入了解固液两相流下的离心泵叶轮内部的流动状态,进一步探索离心泵叶轮的磨损规律,基于计算流体动力学和数值模拟的方法,采用两相流模型以及Phase Coupled SIMPLE算法对离心泵叶轮部位在不同固相颗粒粒径和不同固相颗粒浓度下进行定常数值模拟。结果表明:不同固相颗粒粒径条件下,粒径较大的固相颗粒更容易对叶轮前后盖板造成磨损。粒径较小的固相颗粒对叶片进出口位置造成的磨损程度更高。不同固相颗粒浓度条件下,颗粒浓度的增加,致使叶轮前后盖板和叶片正反面的磨损率均有明显增加,叶片背面的比叶片工作面的磨损更加严重,叶轮的前盖板比后盖板更容易遭受泥沙磨损破坏。该研究对于提高黄河沿岸大批水利工程中离心泵的机组性能、安全运行以及磨损防护具有重大意义。