颗粒体积分数对天然气水合物多相混输泵内流特性的影响

为研究颗粒体积分数对天然气水合物多相混输泵内流特性的影响，基于ANSYS CFX软件采用非均相模型和particle模型，选用甲烷水合物颗粒体积分数为5%、10%、15%和20%的海水为介质，对多相混输泵流场进行数值模拟。结果表明：当颗粒体积分数较低时多相混输泵叶轮和导叶内旋涡较小，但随着颗粒体积分数的增加多相混输泵叶轮和导叶内轴向旋涡逐渐增大；在叶轮流道内颗粒分布较为均匀，而随着颗粒体积分数的增加，导叶内较大的旋涡影响导致颗粒在导叶内出现明显的聚集现象，在导叶叶片表面颗粒主要聚集在吸力面前半部分，其分布区域远大于压力面，即导叶吸力面更易受到磨损；随着颗粒体积分数的增加，多相混输泵的扬程和效率均逐渐降低。