浆体流量对矿浆泵空化特性的影响

徐海良; 彭能; 杨放琼

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浆体流量对矿浆泵空化特性的影响

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为分析浆体流量对深海采矿矿浆泵空化特性的影响,建立了两级矿浆泵三维流场模型.基于欧拉多相流模型、Schnerr-Sauer空化模型、RNG k-ε湍流模型,利用计算流体力学理论和Fluent软件对矿浆泵进行数值计算.设置矿石颗粒直径d为20 mm,浆体中颗粒体积分数CV为8％,矿浆泵转速n为1450 r/min,在该工况下研究矿浆泵输送不同浆体流量时泵的空化特性,比较不同空化特性下矿浆泵内压力分布、气相分布及工作性能的不同,并进行试验对比验证,为矿浆泵空化特性提供理论依据.研究结果表明:深海采矿矿浆泵首级叶轮前端呈现明显的低压区,且该低压区域的面积随着流量的增大而减小;气相体积分数分布区域与低压区呈现类似的规律;空化发生区域出现了速度旋涡现象,增大了流场的不稳定性;随着流量的增加,空化余量增大,空化现象不明显,对矿浆泵扬程的影响也越小.

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来源
《排灌机械工程学报》 |2020年第3期|217-223|共7页
作者
徐海良; 彭能; 杨放琼;
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作者单位

中南大学机电工程学院湖南长沙410083;

中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083;

中南大学机电工程学院湖南长沙410083;

中南大学机电工程学院湖南长沙410083;

中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类船舶流体力学;离心泵;
关键词
矿浆泵; 深海采矿; 空化特性; 多相流; 数值模拟;

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