基于计算流体动力学与离散元法耦合的磁力泵水沙运动的数值模拟

摘要：

应用计算流体动力学与离散元法耦合的方法,对MP6–R微型磁力泵3种进口流速(0.5、1.0、1.5 m/s)和3种含沙量(0.5％、1.0％、2.0％)水沙运动进行数值模拟.结果表明:当进口流速为0.5 m/s时,磁力泵出口管道与蜗壳衔接段出现回流区,其最大回流速度为1.07 m/s,随着进口流速的加大,回流速度逐渐降低,当进口流速达到1.5 m/s时,回流现象消失,水流速度方向稳定指向出口,磁力泵过流性能最佳;叶轮轴面附近存在大量低速沙粒汇聚的滞留区,滞留区沙粒相互碰撞产生初始切速度;当进口流速一定时,改变颗粒体积分数对滞留区沙粒平均速度的影响较小;进口流速低于1.0 m/s时,增加颗粒体积分数会降低颗粒残留比,进口流速高于1 m/s后,颗粒残留比非常接近;当颗粒体积分数一定时,提升进口流速会降低颗粒残留比,增加滞留区沙粒平均速度,进口流速达到1 m/s后,颗粒残留比和滞留区沙粒平均速度随进口流速的变化不明显,磁力泵输送性能最佳.结合磁力泵的过流性能、输送性能与叶轮表面的载荷强度,建议磁力泵最佳运行状态下进口流速保持在1.0 m/s以上.

关键词：磁力泵、水沙运动、进口流速、颗粒体积分数、滞留区、颗粒残留比

所属期刊栏目：48

分类号：S277.9+2(农田水利)

资助基金：国家自然科学基金51769009

在线出版日期：2022-07-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：370-378