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随着石油化工行业的发展,在油气开采、输送及石化等行业需要大量的油气混输装备,传统的离心泵难以实现油气混输,油气混输泵大多采用螺杆式泵,由于其属于容积式泵,转速低尺寸大,介质中固体颗粒对泵的性能影响较大,螺旋轴流式油气混输泵由于其额定转速高,介质中固体颗粒对性能影响不敏感等优势受到科研人员的关注。螺旋轴流式油气混输泵内流动为复杂的气液两相流动,叶片流道几何形状与内流动及其外特性见关系复杂导致螺旋轴流式油气混输泵性能优化困难,本研究采用数值模拟方法研究螺旋轴流式油气混输泵内流动结构,分析导叶结构对流场及性能的影响规律,主要研究工作内容如下:1.采用欧拉双流体模型气液两相流模型、k-ωSST湍流模型对螺旋轴流式油气混输泵内流动进行数值模拟分析,在三种不同网格数下进行数值计算误差的检验与验证分析,并将其外特性的数值模拟结果与实验结果进行对比分析,油气混输泵外特性数值模拟结果与实验结果基本一致。2.油气混输泵内随着叶高的增大,从轮毂到轮缘液相体积百分比逐渐增大,叶轮叶片出口处有明显的尾迹流,导叶内的气相分布趋于均匀分布;压力分布也随着叶高的增大逐渐增大,压力由叶轮进口到出口逐渐增大,在导叶出口趋于均匀分布。随着流量的增大各叶高处的压力逐渐减小。气液混合介质在导叶内流速下降,动能转换为压能,随着流量的增大,叶轮叶片进口的冲击速度增大,且随着叶高的增大冲击速度逐渐减小,叶轮叶片出口的速度场尾迹明显。3.对比分析了不同含气量下导叶有无短叶片的内流动及水力性能。随着含气量的增大,油气混输泵的效率及扬程曲线均逐渐向下平移。4.对比不同形式导叶不同含气量下的油气混输泵水力性能,具有短叶片导叶的油气混输泵不同含气量下的扬程均有所下降,30%的低含气量下扬程下降较大,效率曲线在40%的含气量下有所提升,30%的含气量下效率下降明显。5.对有无短叶片的导叶内流场进行对比分析,带短叶片的导叶中气液两相流相态分布更趋均匀,不带短叶片导叶的每一流道内均存在局部高含气量区域。随着流量的增大,不带短叶片导叶内的气液分离现象愈来愈严重。6.对螺旋轴流式油气混输泵不同结构的导叶出口流动的非稳态特性进行分析,可知从轮毂到轮缘导叶压力脉动主频的幅值随叶高的增大而增大,具有短叶片的导叶出口的压力脉动的幅值明显减小。