气液两相流泵内气泡大小及分布规律研究

为了研究气液两相流离心泵内的气泡分布规律以及气泡大小对数值模拟的影响,采用高速摄像技术对泵内气液两相流动进行可视化试验,采用Fluent中的Eulerian模型和SST k-ω湍流模型对泵内的气液两相流动进行数值模拟。在转速为400 r/min、液相流量为10 m3/h和气相流量为0.5 L/min时,泵内流型为孤立泡状流,经统计测得叶轮内的气泡平均直径约为0.94 mm,且叶轮内气泡直径分布在0.1～2.0 mm之间,较蜗壳内的0.1～1.4 mm分布更广,蜗壳内的气泡平均直径沿着流道方向由0.55 mm逐渐增大到0.82 mm呈增大趋势,整体而言叶轮内的气泡平均直径大于蜗壳区域。通过设置不同直径的气泡对气液两相流泵进行模拟发现,气泡直径对泵内气相的集聚和分布范围有一定的影响,气泡直径越大,气相越容易聚集成高浓度分布,合理设置气泡直径能够提高数值模拟结果的准确性。