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作者:王永玲;姚平喜;师玮;张彦杰;
单位:晋中职业技术学院智能制造系;太原理工大学机械与运载工程学院;华远国际陆港集团山西省经济建设投资集团有限公司;
摘要:为了探究大颗粒条件下流量对渣浆泵运行的影响,开展了渣浆泵内部流动与壁面磨损研究。首先,考虑真实颗粒的几何结构,开展了颗粒与壁面碰撞实验,校准了颗粒的碰撞恢复系数。随后,修正了颗粒与壁面碰撞模型,引入Oka磨损模型,建立了渣浆泵两相流计算模型。然后,开展了渣浆泵性能实验和仿真,以泵扬程和效率为指标,验证了模型的准确性。最后,开展了大颗粒条件下,颗粒运动、流体流动及过流件壁面磨损分析,获得了流量对泵内颗粒质量、颗粒停留时间、颗粒速度分布、流场速度分布及过流件壁面磨损分布的影响规律。研究结果表明:清水和两相流工况下泵扬程和效率的实验与仿真误差均小于5%,模型具有较好的准确性。小流量工况时,大量颗粒在泵内滞留。大流量工况时,泵内颗粒停留时间分布不均。泵内颗粒主要出现在叶片压力面和蜗壳螺旋室壁面处,叶片压力面是过流件磨损速率最大的区域,比其他区域大1个数量级,磨损量占比大于86.2%。研究结果可以为渣浆泵稳定运行和延寿设计提供参考。
关键词:大颗粒;;流量;;渣浆泵;;流动;;磨损
基金资助:国家自然科学基金资助青年项目(52105557)