摘 要: | 针对陆地用离心泵不能满足1 000 m深海矿浆提升要求,设计了一种高性能新型两级矿浆泵。选取叶轮和空间导叶为研究对象,采用三维雷诺时均N-S方程和修正的RNGκ-ε湍流模型,采取压力-速度隐式修正SIMPLEC算法,对两级矿浆泵内部湍流进行数值模拟,分析固液流场的分布规律,预测工作性能。结果表明:不同流量工况下,同一圆柱半径上,叶轮叶片压力面上的压力大于吸力面上的压力。流量越大,叶轮流道入口处速度越小,叶轮对固液流体的加速作用越弱,叶轮流道出口处的速度也越小。流量越大,空间导叶出口和入口处固液流体的速度差越小,空间导叶的转能效果越差,导致后流道出口处的压力越低,扬程越小,设备性能下降。但矿浆泵的效率随着流量的增加迅速增大,1 000 m矿浆泵的最佳流量工作范围为500 m3/h~600 m3/h。
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