颗粒特性对离心泵叶轮叶片的磨损分析

为了预测离心泵叶轮叶片的磨损位置和计算磨损量的大小，利用有限元软件Ansys-FLUENT和离散元软件EDEM基于计算流体动力学(CFD)和离散单元法(DEM)耦合的方法，探究了颗粒体积分数(2%、3%和4%)、粒径(1 mm、2 mm和3 mm)、形状(球形、类球形和三角形)对离心泵叶轮叶片的磨损影响。结果表明离心泵内部压强最大处为隔舌部位，出口管道的滞留区域与大涡量区域分布一致，管道涡具有滞留作用；随着颗粒体积分数的增加，颗粒最大速度增加，最小速度减小，叶轮叶片磨损量增大，磨损分布不变；当粒径增大时，颗粒最大速度与最小速度同时增大，磨损增加，磨损最严重的位置由尾部变为头部，颗粒尖锐程度的增加也使得磨损加剧。