黄 思，邹文朗，周锦驹，何东萍，彭天阳(.华南理工大学机械与汽车工程学院，广州 5064；.中交广州航道局有限公司，广州 500)

离心泵广泛用于航道疏浚、湖泊清淤、河床取土施工中的泥沙水力输送，因此开展离心泵内固液两相流及固体颗粒对泵材料磨损的研究，具有重要的学术和应用价值[1-4]。

目前研究固-液两相流的模型大体可分为两类：一类是欧拉的“双流体模型”，该模型将离散的颗粒相假设为连续的“拟流体”，但当固体颗粒形状、尺寸、碰撞等效应无法忽略时，该模型则与实际情况偏差较大。第二类是拉格朗日的“连续-离散相模型”，计算中将液相视为连续介质，求解欧拉坐标系下的流体控制方程；把固体颗粒相视为离散介质，在拉格朗日坐标系下求解颗粒运动方程，采用迭代计算进行固液两相的耦合。该模型不仅考虑颗粒和流体之间的相互作用，还可考虑颗粒-颗粒、颗粒-壁面之间的碰撞及磨损情况，但该模型在颗粒浓度较高的情况下将使计算时间和成本大为增加。因此该模型一般限于稀疏、小颗粒情形(来流颗粒体积率α<10%)。

因此，本文运用拉格朗日离散相模型(Discrete Phase Model, DPM)[5]，模拟计算离心泵内非定常固液两相流动。磨损计算使用Tulsa大学提出的磨损模型[6]，该模型考虑了颗粒碰撞速度、碰撞角度、材料的布氏硬度以及颗粒的形状等多方面的因素，是目前使用较为广泛的磨损模型之一。

1 计算模型和方法

1.1 计算域及网格划分

选取常用的IS型离心泵作为研究对象，设计参数为：流量Ql=194 m3/h，扬程H=66 m，转速n=2 900 r/min。……