矿浆泵泵内的流动规律

矿浆泵广泛应用于水利、冶金、化工、电力等行业，用于输送水与固体颗粒混合形成的一种密度更高的两相流体。矿浆泵的设计大多都是按输送清水介质设计的，导致泵的运行效率低，噪声大，局部磨损严重，造成能源和设备的大量浪费，因此了解泵内部流场的流动规律，优化设计过流部件，进而提高效率、降低磨损显得尤为重要。虽然实验是最直接、最可靠的方法，但是仍然面临投资大、周期长等实际困难，实验数据的准确度和精度受测试仪器仪表及环境的制约，对内部流场的分析和细微流动机理的分析能力有限。而利用CFD软件模拟泵内部流场成本低，并且可以准确直观的反映出泵内的流动规律。

本文对一个矿浆泵建立了三维实体模型，并划分了网格，采用比较成熟的κ-ε模型来封闭求解N-S方程。对封闭的方程组进行数值求解，采用有限体积法进行离散，压力修正使用SIMPLE算法。利用FLUENT软件模拟了矿浆泵在五种不同流量、五种不同颗粒直径、五种不同的进口初始固相浓度及五种不同转速下的两相介质内部流场，得出了泵内部压力分布，速度分布，固相浓度分布等重要的流场信息。 文中对得到的结果进行了分析，得出了流量，固体颗粒直径、初始固相浓度及转速对叶轮和蜗壳压力场、速度场的影响；并分析了颗粒对矿浆泵磨损的影响，为改善矿浆泵的抗磨损性能和优化设计提供了一定的参考依据。

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