不銹鋼離心泵內(nèi)部流場相關(guān)參數(shù)的計算講解
點擊次數(shù)：1740 更新時間：2020-01-13
從
不銹鋼離心泵的性能范圍看，大型泵的流量每小時可達幾十萬立方米以上，而微型泵的流量每小時則在幾十毫升以下；泵的壓力可從常壓到高達19.61Mpa(200kgf/cm2)以上；被輸送液體的溫度低達-200℃以下，z高可達800℃以上。泵輸送液體的種類繁多，諸如輸送水（清水、污水等）、油液、酸堿液、懸浮液、和液態(tài)金屬等。
在化工和石油部門的生產(chǎn)中，原料、半成品和成品大多是液體，而將原料制成半成品和成品，需要經(jīng)過復(fù)雜的工藝過程，離心泵在這些過程中起到了輸送液體和提供化學(xué)反應(yīng)的壓力流量的作用。此外，在很多裝置中還用該泵來調(diào)節(jié)溫度。
不銹鋼離心泵的內(nèi)部流場數(shù)值模擬包括對泵葉輪、吸入室和壓水室內(nèi)流場的模擬，并且為了保證性能預(yù)測的精度，一般都要進行全三維的數(shù)值模擬。
由于離心泵內(nèi)的流動一般都是湍流，而對湍流的數(shù)值模擬是CFD(計算流體力學(xué))的一個難點，但同時又是一個熱點，因此要對離心泵內(nèi)流場進行準(zhǔn)確的全三維數(shù)值模擬還有較大的困難。目前湍流的數(shù)值模擬方法主要有三種：
1.直接模擬(DNS)
由于計算機速度和容量的限制，該方法在工程中還應(yīng)用得較少。
2.大渦模擬(Large EddySimulation)
該法通過某種濾波方法將湍流運動分解成高度各向異性的大尺度渦和大致各向同性的小尺度渦，對前者通過數(shù)值求解微分方程進行直接計算，而后者對前者的影響則通過近似模擬來處理。同直接模擬一樣需要比較大的計算機容量和很快的處理器。
3.雷諾(Reynolds)時均法
這是目前流體機械中采用的主要方法。該法將N-S方程對時間作平均，求解均量，但需要用湍流模型來封閉方程組。雙方程湍流模型由于有較好精度和通用性且計算量又不太大，所以成為研究z多、應(yīng)用廣泛的模型之一。
不管采用哪一種計算方法，所有的計算過程都是由計算機完成的、包括建模、網(wǎng)絡(luò)劃分、計算及不銹鋼離心泵流場分析等一系列過程。目前很多商業(yè)軟件如FLUNT、STARCD、FIDAP都可以進行三維湍流計算，且具有一定的精度。
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