不同密度流体介质对离心泵的性能影响

基于FLUENT数值模拟软件,利用有限体积法对雷诺时均Navier-Stokes方程进行离散,选用标准k-ε湍流模型,压力和速度耦合采用SIMPLEC算法,对5种不同密度流体在3种不同工况下分别进行数值计算,由数值计算结果分析得出离心泵内部三维流场随流体介质密度的变化而变化的规律。同时,将5种情况下的预测扬程和效率进行对比分析,得出不同密度流体对离心泵外特性的影响情况。相同流量下,随密度增大,离心泵的轴功率增大。这对于输送不同密度介质时离心泵内流体流动状态的变化以及离心泵性能的变化起到了指导作用。     

应用CFD技术预测管道离心泵性能

采用多参考坐标系和标准k-ε湍流模型,应用流体动力学软件FLUENT对IS125型管道离心泵的内部流场进行模拟计算,得到内部的压力和流动速度分布,进而计算出泵的特性曲线,并与试验性能曲线进行了对比。对比结果表明,应用CFD技术预测管道离心泵性能具有较高的精度和工程应用价值。     

双层蜗壳离心泵内非定常流动压力场分析

为研究双层蜗壳离心泵叶轮与蜗壳动静干涉作用下叶轮出口压力分布特点和工况变化对压力分布的影响,应用CFD技术对模型泵内部的流动进行非定常流动数值模拟,并对变工况压力场进行分析。3种工况下,叶片经过隔舌和叶片经过隔板始端时刻,叶轮与蜗壳的动静耦合干涉作用对叶轮出口压力分布影响比较大,动静干涉作用引起的压力分布变化受工况的影响比较大;叶片处于中间位置时刻,叶轮与蜗壳的动静耦合作用减弱,对叶轮出口压力分布影响较小,叶轮出口压力分布均匀性受工况的影响较小。     

柱形偏置短叶片低比转数离心泵数值模拟研究

选取比转数为66的IS50-32-125型离心泵为研究对象,并对其加装了柱形偏置短叶片。采用数值模拟的方法对两种泵的内部流场和外性能进行研究,发现:加装柱形偏置短叶片的离心泵能够有效改善离心泵内的流动状况,减小叶轮内部的压力波动,从而减小流动损失;柱形短叶片的存在增大了排挤系数,对长叶片背面的液流起到补功作用,能够有效控制长叶片背面流体的分离和脱流,并在叶轮出口部位具有较为理想的流动状态;加装柱形短叶片的离心泵扬程和水力效率,在设计工况下分别提高了13%和3%。     

导叶对立式筒袋泵次级叶轮性能影响的研究

为了研究导叶对筒袋泵性能的影响,以GLN450-5立式多级筒袋泵为对象,采用ANSYS-CFX软件,运用标准k-ε湍流模型对泵内部流动进行了定常数值模拟,根据数值模拟结果求解其重要的性能指标,并对泵内部流场分布规律做了定性分析,得到了不同导叶情况下,流道内的流动情况。结果表明:空间导叶的效率相较于径向导叶在各个工况下都要高;正导叶对于提高整体装置扬程有一定效果,流量越小效果越明显。     

介质黏度对离心泵性能的影响

为了获得介质黏度对离心泵性能的影响规律,采用CFD方法对输送3种不同黏度介质的同一台离心泵进行了数值模拟.外特性结果分析表明,清水介质下扬程及效率实验和模拟结果之间的偏差随流量的增大而减小;不同黏度介质下离心泵的外特性曲线的趋势基本一致,即随着介质黏度的增大,效率下降,扬程减小,功率增大;不同黏度下功率换算系数Kp>1,流量换算系数Kq<1,扬程换算系数Kh<1,效率换算系数Kη<1.泵内部静压分析表明,随着介质黏度增大,泵进出口压差减小,泵内流动损失增大.     

中比转数离心泵内部流场的三维数值模拟

基于全三维不可压缩雷诺时均方程和RNGk-ε湍流模型,采用压力-速度隐式修正SIMPLEC算法,应用FLUENT软件中提供的多重参考系模型(MRF),对具有扭曲叶片的中比转数离心泵内三维不可压缩湍流流动进行数值模拟,探讨泵流道内的压力及速度分布规律,揭示泵内的回流、高速、高压流动现象.结果表明:扭曲形叶片汽蚀性能较好,但靠近隔舌流道内的回流、叶片流道内的局部高速和高压流场会影响离心泵效率,对隔舌和叶轮叶片结构进行优化是提高中比转数离心泵效率的途径之一.     

冷却塔轴流风机三维流场数值模拟与影响因素分析

本文运用CFD软件对轴流风机进行了三维数值模拟,采用SIMPLEC算法和Realizable k-ε湍流模型,求解三维时均N-S方程,计算出轴流风机的内部流场,获得了轴流风机内部许多重要的流动细节、速度和压力分布规律及其性能参数,并对影响轴流风机性能的主要参数(如进口速度、转速和叶片安装角度等)进行了对比模拟,可获得各个参数对轴流风机性能的影响。     

基于CFX的离心泵不同叶数对全流场的影响

以IS125-200-250型清水离心泵为例,在仅改变其叶片数的条件下,利用大型三维建模软件Pro/ENGINEER建立了叶轮、蜗壳、进出口的整机流道模型,选用清水为流体介质,基于ANSYS CFX软件,建立相对坐标下的时均连续N-S方程和带有修正系数的RNGκ-ε湍流模型,对该离心泵在不同叶数、不同工况下进行了流动数值计算,对比分析数值模拟结果和性能试验测得的流量-扬程、流量-功率特性曲线,同时预测了泵的水力性能,并与性能试验结果进行了对比分析,结果表明模拟结果与试验结果吻合较理想,满足工程需要。     

煤浆混合槽混合性能的数值模拟

利用计算流体力学(CFD)方法研究煤浆混合槽的混合性能。采用Fluent 6.2计算软件,选用多重参考系法(MRF)、RNGk-ε湍流模型以及混合物多相流模型,对卧式煤浆混合槽的内部流动情况进行数值模拟,得到了湍流强度、湍动能、压力、速度分布以及出口各相分布等混合性能。模拟结果与实验结果进行了初步比较,吻合较好。研究结果表明,混合时在挡板和搅拌浆叶之间产生漩涡,有利于防止物料堆积,使混合更均匀。     

离心分离型碟式分离机转鼓内部流场数值模拟

针对离心分离型碟式分离机,利用ICEM CFD软件完成转鼓内部流场三维几何模型的建立和六面体网格的划分。选择Fluent软件中的Mixture多相流模型、Realizable k-ε湍流模型和SRF动区域计算模型进行数值模拟。结果表明:离心分离型碟式分离机油水两相分离效果明显,油相出口含油率达99. 96%;油相体积分数分布、压力分布和切向速度沿径向分布符合碟式分离机转鼓内部流场基本理论规律;提升转鼓转速能够显著提高分离机的分离效率,增大水相粒径在一定程度上可以提高分离效率。     

小流量下多级离心泵首级导叶内部流动性能分析

采用标准模型对多级导叶式清水离心泵的内部流场进行了数值模拟,对首级导叶内部流动规律进行了分析。结果表明,性能曲线的预测值与实验值趋势基本一致;在小流量工况下,内部流动局部紊乱,个别导叶流道内出现较大的旋涡流,叶轮与导叶之间、导叶头部偏向叶轮方向和叶轮末端边缘处存在小范围低压区,在反导叶部分流道内出现较大的涡流,可通过减小工质进入的冲角及改变叶片几何型线即延长动能向压力能转换过程等措施加以改善,为水泵的优化设计提供理论依据。     

具有长短叶片离心泵的全三维湍流数值模拟

使用FLUENT软件模拟计算具有长短叶片叶轮的离心泵的全三维流场。选用多重参考坐标系及标准k-ε湍流模型,计算对包括导入管、叶轮、泵壳及出水管在内的整个离心泵系统。计算结果表明,在大部分长短叶片的通道内,射流区偏向于叶片背面,尾迹区则位于叶片工作面出口附近。泵叶轮各通道的流量、流速及压力等流动参数的分布表现出明显的非对称性,流动参数的大小与叶轮、泵壳的相对位置密切相关。将泵性能的预测值与实测值作了对比,以验证计算结果的准确性。     

DD分解炉内湍流流场的数值分析

以气体湍流流动微分方程组及k-ε双方程模型为基础,采用Simple算法对DD分解炉内的湍流流场数值模拟,分析了炉内气体运动及湍流脉动规律和特点,并与冷模实验结果进行比较,验证数学模型的可行性,揭示了DD分解炉内部湍流流场的湍流特征.     

数值模拟在高速泵汽蚀性能预测中的应用

以带诱导轮的高速泵为研究对象,应用CFX数值分析软件中提供的k-ε湍流模型、基于Rayleigh-Plesset方程的简化多相流模型,进行高速泵全三维稳态数值模拟。数值模拟以常温水为介质,进出口边界条件为压力进口和质量出口,进口压力采用泵汽蚀性能试验时的入口压力。在恒定流量、扬程下降3%条件下,数值模拟和性能试验所获得的泵必需汽蚀余量基本相等;计算得出的泵扬程随入口压力变化规律与试验结果吻合。结果表明数值模拟技术可以用于带有诱导轮等复杂结构的高速泵汽蚀性能预测。     

锥角对水力旋流器压力场和速度场的影响

针对所建立的静态水力旋流器结构模型进行了简要的分析,采用CFD软件中基于各相异性的雷诺应力湍流模型,应用PC-SIMPLEC算法,对双锥水力旋流器内部流场进行了的三维数值模拟,得到了旋流器内部流场的压力分布特性和速度分布特性.结合流体力学及旋流器理论分析验证模拟结果的正确性.研究发现:在一定范围内,水力旋流器内部压力降...     

迷宫螺旋泵水煤浆输送的CFD模拟及其内部磨损的初步探讨

迷宫螺旋泵是管道水力输送的关键设备,为了揭示其内部高浓度固液两相流动的规律,文章以固液两相流体力学理论为基础,在一定的简化与假设条件下,利用FLUENT中的前处理软件Gambit前处理器建立迷宫螺旋泵的几何模型,应用FLUENT计算流体力学分析软件及Realizable-k-ε模型,对水煤浆高速迷宫螺旋泵内部流场进行数值模拟和仿真,由模拟结果得知压力、速度、浓度、剪应力的分布情况,同时也对其内部的颗粒磨损机理进行了初步探讨。     

CFD分析概述及在离心泵改进设计中的应用

简要阐述了目前研究流体运动规律普遍使用的三种方法:实验研究、理论分析、CFD分析及其应用要点,并对某公司最新研发的化工流程泵做了深入研究,即通过先进的CFD软件,基于全三维不可压缩的Reynolds时均Navier-Stokes方程和Realizable K-ε湍流模型,采用三维无结构化网格和压强连接的隐式修正SIMPLEC算法及多重参考系MRF,分别对泵的不同工况点进行内部流动数值模拟,根据计算结果和实验结果对比,并结合工作经验,提出优化改善措施.运用此方法,可以比以往更方便的设计和优化泵的水力结构,既提高了产品性能水平,又缩短了设计和生产周期,还节约了很多制造成本,从而使企业在市场竞争中更具有优势.     

环形紫外消毒反应器流场数值模拟

采用计算流体力学软件FLUENT模拟环形消毒反应器的内部流场,选用标准k-ε模型、RNG k-ε模型、Realizable k-ε模型、RSM模型模拟湍流应力,并将模拟结果与PIV实验结果进行对比。研究表明:CFD数值模拟的方法可以有效获得环形紫外消毒反应器的内部流场;其中标准k-ε模型的模拟结果与PIV实验结果最为接近,能更好地模拟环形紫外消毒反应器的内部流场。     

基于多孔介质模型的膜式氧合器内部流场分析

膜式氧合器内部流体运动特性对其性能有重要影响,利用计算流体力学（CFD）对氧合器模型进行流体动力学分析是预测其性能的重要方法之一。本文基于压降实验计算氧合器纤维束的黏性阻力系数,建立了各向同性多孔介质模型。采用RNGk-ε湍流模型对不同流量下氧合器内部流场进行计算,得到了血液速度、压力和壁面剪切应力分布云图。发现随着流量的增加,氧合器内部速度梯度分布形式基本保持不变,压力分布呈倾斜状态且逐渐减小,大部分压力损失位于纤维束内,其中53.3%位于氧合室,42.6%位于变温室。氧合器血液的入口及出口位置为血液损伤的高发区域。采用溶血数值预估模型计算得到了氧合器的标准溶血指数NIH。结果表明：在低流量1.65～3.00L/min下,各向同性多孔介质模型的模拟结果与实验结果基本一致,模拟数值与实验数值的偏差会随着液体流量的增加而变大;流量为1.65～6.00L/min时,标准溶血指数NIH为0.0084～0.0835g/100L,满足人体生理允许的使用范围。