基于FLUENT数值模拟的离心泵内冰浆两相流流动特性分析

摘要

针对冰浆两相流在离心泵的流动特性问题,基于欧拉法建立冰浆Mixture两相流模型,通过FLUENT软件对冰浆流动特性进行数值模拟,得到了在不同流量工况下的离心泵内部压力场、速度场以及冰晶颗粒分布特性.多次数值计算,获得离心泵在输送含冰率为10％的冰浆时的性能特性曲线,并与该离心泵在输送清水时的性能曲线进行了对比分析.研究结果表明:在非设计流量工况下,叶轮末端和蜗壳之间存在较大的压力梯度,说明冲击损失大,效率较设计工况低.在小流量工况下,流动较紊乱,容易发生汽蚀.在设计流量工况下,冰晶颗粒浓度较小;在非设计工况下,冰晶颗粒浓度较大,会影响到离心泵的性能和使用寿命.