毕智高 刘甜甜 谢 勰 相玉琳 王金玺

（1.榆林学院化学与化工学院；2.陕西省低变质煤洁净利用重点实验室；3.长庆油田分公司规划计划处）

泵作液力透平（PAT）回收液体富余压能因具有结构简单、安装方便、占地面积小、可批量生产及运行维护费用低等优点［1，2］，而广泛应用于油气储运、石油化工及煤化工等行业。 这些工业流程中作为能量回收的工质往往呈气、 液两相状态，入口含气率（IGVF）对液力透平的性能有着直接的影响［3］。

近年来，关于旋转可逆式水力机械中气液两相流动的研究主要集中于泵［4～12］工况，对PAT工况的研究多以纯液为工质，而气液两相条件下的研究报道相对较少。 文献［13～16］采用CFD软件分别分析了IGVF对PAT的外特性、内流规律和所受径向力的影响，文献［17］通过瞬态数值模拟，获得了气体在PAT内的分布规律和流场的压力脉动变化规律，但是还不够深入。 笔者在借鉴泵内气液两相流研究成果的基础上， 考虑入流流型，基于双流体模型， 以空气和水作能量回收工质，对一固定径向导叶式PAT进行定常数值计算， 旨在为气液两相条件下PAT的流动特性及其规律提供部分理论参考。

1 数值方法

1.1 Euler-Euler双流体模型

Euler-Euler多相流模型可分为均相流和非均相流模型。 均相流模型是基于均质平衡流理论，将气液两相流视为均匀混合物，不计相间速度滑移，并且忽略了客观存在的两相界面、相间相互作用等许多重要因素［18］，导致求解误差较大；非均相流模型将气液两相之间的界面……