基于全耦合CFD-DEM方法的多级混流泵磨损模拟研究

作者:邵文博; 赵睿杰*; 张德胜
来源:水动力学研究与进展A辑, 2020, 35(05): 640-648.
DOI:10.16076/j.cnki.cjhd.2020.05.012

摘要

磨损是导致多级混流泵失效的主要原因,采用CFD (Computational Fluid Dynamics)数值模拟方法是设计优化该类泵抗磨损性能的重要手段。该文基于CFD-DEM (Computational Fluid Dynamics-Discrete Element Method)方法,通过自定义相间作用建立了流体与颗粒的全耦合模型,通过与已有实验结果对比,验证了该计算模型的准确性,研究了颗粒浓度、形状和小流量工况对泵叶片磨损的影响。结果表明,混流泵叶轮叶片磨损主要发生在头部和尾部靠后盖板一侧,颗粒浓度和形状对泵叶片磨损位置影响较小,磨损量随浓度增大和球形度减小而急剧增加,另外,流道内颗粒滞留数量与球形度大小有关。