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固液两相流泵在泵类中占有很大的比例,是输送固液混合物的关键设备,在城市供水、污水处理、农业灌溉、石油化工、冶金、大洋采矿、火力发电、城市基建等行业都有广泛的应用。但是,由于输送液体中含有大量的固体颗粒,输送过程中颗粒会与固液两相流泵流道产生一定程度的撞击和摩擦,对过流部件造成伤害,影响两相流泵运行的稳定性和可靠性。国内外学者对此进行了大量的研究,并取得很多有价值的结果。但是由于输送颗粒参数的多样性以及固液两相流泵结构复杂等因素的存在,导致了对固液两相流泵的内部流动机理认识不足,所以提出的设计方案大多基于经验性的,还存在众多缺陷,设计出来的两相流泵不能很好的满足要求。因此对固液两相流泵的内部流动机理及其磨损机理进行研究,对于指导固液两相流泵的设计具有重要意义。为了分析在输送大颗粒时,离心泵内部的流动特性与过流部件的磨损情况,在额定工况下控制颗粒的质量浓度,对离心泵进行数值模拟,并完成相应的实验以验证模拟的可靠性。本文采用EDEM与FLUENT耦合的方式研究离心泵内部固液两相流动,基于RNG k-ε湍流模型对流场进行数值计算,分析离心泵内部两相流场的流动特性以及各过流部件的磨损情况。以下为本文的主要研究内容:1.搭建固液两相流实验台,研究额定工况下固体颗粒的质量浓度对离心泵水力性能和磨损的影响,质量浓度范围为1%-10%。发现扬程受颗粒质量浓度的影响比较严重,而且叶轮的压力面、前耐磨板和后耐磨板是主要的磨损区域。2.利用三维软件UG,对离心泵进行水力模型构建,然后使用网格划分软件ICEM完成离心泵的水力模型的网格划分,最后利用CFD软件FLUENT对离心泵分别进行清水介质和固液两相介质的数值模拟,并把模拟得到的性能参数与实验结果进行对比,来分析固相存在对离心泵的外特性和内部流场流动特性的影响,不仅验证了数值模拟的可靠性而且得出颗粒的存在使内部流场变得更加紊乱的结论。3.为研究固体颗粒质量浓度对离心泵过流部件的磨损情况,利用FLUENT与EDEM进行耦合,研究不同颗粒质量浓度情况下,固体颗粒对离心泵过流部件的磨损情况,并与实验结果进行对比来获取离心泵内部流动和磨损的关系,发现颗粒在运动过程中,与叶轮一共发生两次碰撞,并且随着颗粒质量浓度的增加,叶轮和蜗壳的磨损情况越来越严重。