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粒径对离心泵叶片摩擦和碰撞磨损强度的影响
作者: 程效锐 [1,2] ; 董富弟 [1,2] ; 杨从新 [1,2] ; 赵伟国 [1,2] ; 张楠 [1,2]
关键词: 离心泵 固液两相流 数值模拟 磨损预测 磨损模型 centrifugal pump solid-liquid two-phase flow numerical simulation energy loss prediction energy loss model
摘要：
采用雷诺时均N-S方程、RNGk-ε模型和SIMPLE算法,以含沙水为介质,基于代数滑移混合物模型（algebraic slip mixture model,ASME）对一台单级双吸式离心泵内固液两相流动进行全三维不可压缩定常流动数值模拟,其中转子与定子之间耦合方式采用＂冻结转子法＂实现.通过对比清水及含沙水介质时泵外特性试验数据与数值模拟结果,验证了数值计算方法的可靠性.对固相颗粒直径分别为0.019、0.036、0.076mm时叶片工作面和背面摩擦磨损强度和碰撞磨损强度进行预测.结果表明：在同一粒径时,从叶片进口至出口碰撞磨损强度逐渐增大,且工作面大于背面,摩擦磨损强度呈现先增大后减小,又逐渐增大的趋势;随着粒径的增大,叶片表面碰撞磨损强度和摩擦磨损强度逐渐增大,摩擦磨损强度沿着整个叶片均大于碰撞磨损强度.