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文章出处: 福阳泵业 发表时间:2016-12-17 09:40:39
潜水渣浆泵叶轮入口处的磨损
潜水渣浆泵叶轮叶片的磨损强度与一系列因素有关,其中主要是混合物中固体颗粒粒径级配有关。
潜水渣浆泵叶轮厚度很厚,叶片入口边扭曲,叶片绕流可以看作圆柱体绕流。在混合物绕流与圆柱体绕流中运动的颗粒越大,其数量落在表面上就越多利用相当厚和扭曲叶片入口边和圆柱绕流的相似性,采用叶片厚度代替圆柱体直径,可以估价在混合物中含有的并参与入口边磨损的每种尺寸颗粒的比例。
例如,利用之前介绍潜水渣浆泵的资料,可以确定只有30%其尺寸为叶片厚度的0.01的颗粒,在混合物液流绕流时落在叶片入口边表面。当叶片厚度15-20mm时,颗粒直径将为0.15-0.2mm。实际上,较小颗粒一般不落在入口边表面,因为在颗粒相对尺寸进一步减小时,颗粒与叶片入口边表面接触数量明显减少。但是,从颗粒相对尺寸等于0.3开始,在液流中含有70%以上所颗粒都落在叶片如边表面上。叶片厚度为20mm时,颗粒尺寸即为6mm。这样就像被潜水渣浆泵运行经验所正式那样,叶轮入口边磨损速度与混合物中大固体颗粒含量有关。在没有大颗粒情况下,入口边磨损很慢。
混合物液流在进入潜水渣浆泵叶轮时转弯处特性对叶片入口边磨损速度有重要影响。在液流转弯处发生的向心加速作用下,混合物中固体颗粒重新分布。在转弯处液流断面上,颗粒浓度变得不均匀,并且在流道外壁方向上增大。
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立式渣浆泵叶轮的设计理论
探讨了浆体颗粒在立式渣浆泵叶轮内的运动和分布,是泵内固液两相流动研究的浆体和立式渣浆泵叶轮设计理论研究的基础。对两相流的运动轨迹、运动、固体浓度分布、液体压力分布的研究,合理设计,提高了立式渣浆泵叶轮的效率,对减少磨损有着重要的意义。近年来,随着计算机技术的不断发展,计算流体动力学(流体力学)越来越多地被用来对泵的内部流场进行数值分析。其中,湍流两相流的研究是工程中的一个重要的研究课题。近年来,大量的多相流模型被提出,以促进多相流的快速发展。
通过使用商用软件的流利,希望通过流利的多相流模型准确地模拟泥浆泵固液两相流的流动规律,以便能够准确获得泥浆泵叶轮的固体颗粒浓度分布。由于叶轮磨损的立式渣浆泵,除了由固体颗粒引起的气蚀的影响外,泵叶轮的磨损是液压泵造成的低效率,是短寿命的主要原因。因此,如果能通过数值模拟得到更精确的浓度分布,就可以知道叶轮磨损的主要区域,从而提高叶轮的设计