大尺寸固體顆粒對固液兩相流輸送泵葉輪的磨損

編號：SBJS00867

篇名：大尺寸固體顆粒對固液兩相流輸送泵葉輪的磨損

作者：宋龍波 滕爽 曹騫 康燦 丁可金 李長江

關鍵詞： 固體顆粒 輸送泵 磨損 介質濃度 顆粒粒徑

機構： 國家泵類產(chǎn)品質量檢驗中心（山東） 江蘇大學能源與動力工程學院 中國船舶第七○四研究所

摘要： 針對大尺寸固體顆粒對輸送泵葉輪的磨損問題,借助商用計算流體動力學軟件STAR-CCM+開展數(shù)值模擬研究.采用變曲率彎管試驗結果驗證數(shù)值模擬模型的物理有效性,進而考慮介質濃度、顆粒粒徑對輸送泵運行性能和磨損特性的影響.研究結果表明:泵內固體顆粒的分布不均勻,葉片工作面對顆粒做功導致顆粒高速撞擊葉片是葉片發(fā)生磨損的關鍵因素.輸送泵葉輪的磨損主要發(fā)生在葉片的進口邊和背面,首級葉輪的磨損量始終大于次級葉輪.介質濃度的增加會導致葉輪磨損量增加.當顆粒粒徑由25 mm增加至30 mm時,首級葉輪和次級葉輪的磨損率均出現(xiàn)急劇增長,葉輪的磨損加劇.輸送小顆粒時,應著重對葉片的進口角度進行優(yōu)化,減輕小顆粒對葉片進口邊的磨損;輸送大顆粒時,應對葉片的型線進行優(yōu)化,以減少大顆粒對葉片背面的磨損.