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双流道污水泵流动分析与设计

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双流道污水泵流动分析与设计

双流道泵是一种叶轮结构特殊的离心泵,从叶轮的进口至出口是两个对称的弯曲流道,无堵塞性能好,主要用于抽送生活污水、工业废水和工业流程中含有固体颗粒悬浮物和纤维状悬浮物的液体。双流道形状特殊,内部流动复杂,是近年来国内外热门的研究课题和重点开发的新产品。本文深入研究了50QW25-22-3型双流道污水泵叶轮的水力设计,并运用CFD数值模拟技术分别对其在清水介质、固液两相流介质中的数值模拟,分析不同颗粒浓度和不同颗粒直径对双流道污水泵性能和内部流场的影响,取得了一些创新性的成果。具体研究内容如下:1.根据具体参数对双流道污水泵进行水力设计,提出在水力设计中的改进措施。如K1,b1取值以及蜗壳喉部面积加大到普通离心泵的1.53倍。2.分析湍流K-ε模型,并将其应用于固液两相流的模拟计算中。3.利用Pro/Engineer和Gambit软件对所设计的叶轮进行三维造型,并生成网格。4.采用Fluent6.3.26软件,选用固液两相流K-ε模型,在不同固相体积分数(浓度)、不同颗粒粒径下对叶轮内部流场、流态的影响分别进行计算,分析模拟结果。5.对所研究的污水泵进行了数值计算,预测出外特性并依据试验结果来判定双流道污水泵的设计是否成功。研究结果表明,双流道污水泵输送固液两相介质的性能是十分优越的。通过模拟数据与实测数据的对比,模拟的污水泵性能曲线与实测的性能曲线基本保持一致,所以总体上来看,本文所研究的双流道式污水泵是成功的,所采用的湍流模型以及边界条件的给定是合理的。为污水泵设计以及数值计算提供了理论依据。