黄广平，许弘雷，丁学俊，刘根凡

1 前言

液环真空泵具有无须对泵内进行润滑；适宜抽吸有毒、有害气体；气体在压缩过程中温度变化很小等特点。因此特别适用抽吸和压缩易燃易爆、含粉尘、水蒸汽的气体，在石化、冶金、电力、轻工、食品等行业有着广泛且不可代替的应用［1］。液环泵运行时，液环消耗叶轮提供的大部分能量，所以液环泵的效率较低，一般在50%以下。如何提高运行效率一直是液环真空泵研究的重点。但是液环真空泵泵内是三维空间的两相流动，伴有传热传质过程，以往的理论分析和试验研究存在较多难点。计算流体动力学CFD是近年来流体机械研究的一个重要方向，CFD可以弥补理论和实验研究的一些不足。运用CFD方法进行液环泵研究主要有：运用商业的数值计算软件进行泵内流场和泵体结构力学分析［2～5］，运用编程的方法进行流场的计算分析等［6］。这些研究都以单级泵作为研究对象，对两级液环泵的研究还少有报道。本文运用ANSYS FLUENT软件对两级液环真空泵进行数值模拟研究，得到两级液环真空泵的流场，对其进行分析。

2 模型

2.1 数学模型

VOF模型是FLUENT软件提供的多相流模型之一，可以用来求解互不相渗混的多相流的流场［7～11］。不同的流体相共用同一套控制方程，追踪单相流体在网格中所占的体积分数，从而得出不同流体之间的交界面的情况。该模型适合于求解多相流的自由交界面。

为尽量与实际相符，本次研究中，考虑了流体的温度、压力和速度等重要的因素，同时还考虑了粘性的影响。……