基于大涡模拟的动静叶栅内固液两相流动

摘要

为研究离心泵动静叶栅内固液两相非定常流动情况，了解流道内的流动细节，以导叶式离心泵为研究对象，采用 ICEM软件对模型泵进行结构化六面体网格划分，基于 Mixture 混合模型和滑移网格（sliding mesh）技术，运用大涡模拟（large eddy simulation，LES）模型对其全流道进行三维非定常数值计算。对比分析了清水和固液两相2种介质时，动静叶栅内的拟序涡流结构及演化过程的不同，并分析了固液两相流介质时流道内几个不同位置处涡的演化。结果表明：泵在输送清水和固液两相介质时，附着涡的结构基本保持不变，而由于叶轮旋转所产生的涡，在叶轮旋转运动的过程中则会有卷曲、合并、撕裂的演化形式；流道内的涡量大小分布规律在清水和固液两相介质下是相同的，但是固体颗粒的加入会加快涡的耗散速度，并且涡产生的位置和合并形式都发生了变化；固液两相介质时，动静叶栅内的涡在不同位置的演化过程是不同的。