叶片式混输泵气液两相流及性能的数值分析

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2007, Vol. 35 ›› Issue (12): 11-16.

叶片式混输泵气液两相流及性能的数值分析

黄思　王宏君　郑茂溪

华南理工大学工业装备与控制工程学院, 广东广州 510640

收稿日期:2006-10-25 出版日期:2007-12-25 发布日期:2007-12-25
通信作者: 黄思(1962-) ,男,副教授、博士,主要从事流体机械流动理论与设计研究. E-mail:huangsi@scut. edu. cn
作者简介:黄思(1962-) ,男,副教授、博士,主要从事流体机械流动理论与设计研究.
基金资助:
华南理工大学回国人员科研启动基金项目(K7050040)

Numer ical Analysis of Gas2L iquid Two2Phase Flow inMultiphase Rotodynam ic Pump and Pump Performance

Huang Si Wang Hong-jun Zheng Mao-xi

School of Industrial Equipment and Control Engineering, South China Univ. of Tech. , Guangzhou 510640, Guangdong, China

Received:2006-10-25 Online:2007-12-25 Published:2007-12-25
Contact: 黄思(1962-) ,男,副教授、博士,主要从事流体机械流动理论与设计研究. E-mail:huangsi@scut. edu. cn
About author:黄思(1962-) ,男,副教授、博士,主要从事流体机械流动理论与设计研究.
Supported by:
华南理工大学回国人员科研启动基金项目(K7050040)

摘要/Abstract

摘要： 利用Fluent计算软件在多重参考坐标系下采用欧拉方法的双流体湍流模型计算螺旋轴流式叶片泵内高含气状态下的三维气液两相流场. 通过对泵内绝对流速、叶轮相对流速、静态压力、气液两相分布及其相间滑移速度矢量的分析,探讨了气液两相介质在泵内的流动规律. 结果显示离心力的作用使叶轮内液相主要在轮缘附近流动,而气相则聚集在轮毂附近;泵导叶内气液两相分离状况有较明显改善. 通过与泵性能实验结果对比,验证了文中方法对气液两相叶片式混输泵计算分析的有效性.

关键词: 气液两相叶片式混输泵, 数值模拟, 两相流场, 性能预测

Abstract:

A three-dimension gas-liquid two-phase flow with a high gas volumetric ratio in a helico-axialmultiphase rotodynamic pump is numerically simulated using the Fluent software. In the simulation, the Eulermodel of a two-phase turbulent flow in a multip le reference frame is adop ted. The rule and mechanism of the two-phase turbulent flow in the pump are then investigated by analyzing the absolute velocity in the pump, the relative velocity in the
impeller, the static p ressure, the distribution of gas and liquid phases, and the slip velocity between two phases.The results indicate that the liquid phase in the impeller mainly flows near the flange while the gas phase mainly near the hub due to the existence of centrifugal force, and that the two-phase separation in the diffuser obviously imp roves. The comparison of the p redicted results with the experimental ones demonstrates that the proposed me-thod is effective in the computation and analysis of the gas-liquid two2phase rotodynamic pump.

Key words: gas-liquid two-phase rotodynamic pump, numerical simulation, two-phase flow field, performance prediction

黄思　王宏君　郑茂溪. 叶片式混输泵气液两相流及性能的数值分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2007, 35(12): 11-16.

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