疏浚泵内泥沙颗粒的瞬态追踪数值方法

作者：郭涛; 刘明明; 曹蕾^*; 胡京招; 洪**; 尤云祥

来源：上海交通大学学报, 2022, 56(05): 656-663.

DOI：10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.437

• 离散相模型
• 轨迹追踪
• 两相流
• 疏浚泵

为求解疏浚泵内沙粒的瞬态运动，以ANSYS Fluent的离散相模型为基础实现了一种修正算法.在稠密流动中以Lagrangian方法追踪沙粒时，引入用欧拉方法描述的粒-液两相求解得到的粒相体积分数以及Huilin-Gidaspow曳力模型，将先更新叶轮网格再求解沙粒运动的过程转变为叶轮网格与颗粒同步旋转后再求解颗粒相对运动的过程，以避免粒子在运动壁面上碰撞判定及反弹速度计算的错误.对比数值结果发现，改进算法能够在相近的计算时间下显著提高泵内颗粒运动的追踪精度.改进算法预测叶轮上的冲蚀磨损主要发生在叶片前缘偏上部位，冲蚀率峰值达7×10-5 kg/(m2·s)以上，这与真实磨损的位置和程度相近，验证了修正算法的有效性.

• 单位
  建筑工程学院; 上海交通大学; 中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司