刘洪生, 苏永升(华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室,上海 200237)

自吸泵自吸过程气液两相流数值模拟分析

刘洪生, 苏永升
(华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室,上海 200237)

自吸泵的自吸过程是一个很复杂的气液两相混合流动与分离过程。本文利用非稳态数值模拟方法模拟自吸泵自吸过程,初始条件为进水管及出水管含有部分空气,然后估算自吸时间。模拟结果表明:泵吸气和排气主要集中在自吸初期,期间叶轮入口和泵出口气含率最高分别可达62.4%和45.3%;叶轮入口气含率变化较泵出口气含率变化剧烈;此外,叶轮与导叶间隙对自吸性能有影响,间隙与自吸时间呈负相关变化,说明较大的间隙有利于泵的自吸。

自吸泵; 自吸过程; 气液两相流; 非稳态数值模拟

自吸泵是一种特殊用途的离心泵,利用泵的特殊结构及气液混合原理实现抽吸气体,目前广泛应用在农业排灌、城市消防以及石化等工业领域[1]。自吸泵具有如下特点:能够自动排出吸入管路及泵体内的空气；在第一次启动前和灌泵后,如吸入管路不漏气,那么在以后泵启动时则无需灌泵[2]。

随着计算流体力学的快速发展,近年来一些学者对自吸泵进行了实验与数值模拟研究。李红等[3]对自吸泵在自吸过程中的内部流场进行了非定常模拟,分析得出了自吸泵自吸过程中内部气液两相流动的特点;王洋等[4]研究了不同工况下漩涡自吸泵内部瞬态流动特性,得到了泵内部流动情况和监测点处压力脉动特性。……