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摘要
在深海采矿的矿浆泵结构优化设计问题的研究中,针对大洋多金属结核采矿系统中矿浆泵易磨损等问题,基于欧拉-欧拉理论模型,采用SMPLEC算法及RNGκ-ε湍流模型,对矿浆泵首级叶轮及空间导叶内固液两相流进行数值计算及分析,研究颗粒粒径及颗粒体积分数对矿浆泵内颗粒流动规律及磨损特性的影响。结果表明:颗粒粒径越大,颗粒逐渐向叶片压力面出口处聚集,与导叶吸力面发生冲击的位置逐渐移向导叶头部,颗粒与叶片压力面及导叶压力面发生冲击的速度及角度也越大,降低矿浆泵的抗冲蚀磨损能力;颗粒体积分数越高,颗粒有向叶片压力面进口处及导叶吸力面进口处聚集的趋势,空间导叶流道内颗粒流动愈加絮乱。上述研究为优化矿浆泵高层设计提供依据。
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单位高性能复杂制造国家重点实验室; 机电工程学院; 中南大学
