基于结构化网格的两级矿浆泵数值模拟分析
来源期刊：东北大学学报(自然科学版)2017年第2期
论文作者：杨放琼 周卓 徐海良 吴波
文章页码：260 - 264
关键词：深海采矿;两级矿浆泵;结构化网格;数值模拟;计算流体动力学;
摘 要：为了研究深海采矿两级矿浆泵泵内固液流体流动规律及工作性能,采用计算流体动力学软件CFD对两级矿浆泵泵内的固液两相湍流进行了数值模拟和性能预测.阐述了矿浆泵计算流道区域的拓扑块划分方法和结构化网格生成方法;采用RNGκ-ε湍流模型和多参考坐标系,进行全三维流场数值模拟,分析了矿浆泵内流场的压力分布、流速分布和湍动能分布,进而计算出不同颗粒属性的泵的特性曲线.研究表明,颗粒属性对矿浆泵工作性能有重要影响,在颗粒体积分数相同的条件下,泵的扬程和效率均随颗粒粒径的减小而增大.颗粒的体积分数适宜控制在5%10%左右.
杨放琼1,2，周卓1，徐海良1,2，吴波1,2
1. 中南大学机电工程学院2. 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室
摘 要：为了研究深海采矿两级矿浆泵泵内固液流体流动规律及工作性能,采用计算流体动力学软件CFD对两级矿浆泵泵内的固液两相湍流进行了数值模拟和性能预测.阐述了矿浆泵计算流道区域的拓扑块划分方法和结构化网格生成方法;采用RNGκ-ε湍流模型和多参考坐标系,进行全三维流场数值模拟,分析了矿浆泵内流场的压力分布、流速分布和湍动能分布,进而计算出不同颗粒属性的泵的特性曲线.研究表明,颗粒属性对矿浆泵工作性能有重要影响,在颗粒体积分数相同的条件下,泵的扬程和效率均随颗粒粒径的减小而增大.颗粒的体积分数适宜控制在5%10%左右.
关键词：深海采矿;两级矿浆泵;结构化网格;数值模拟;计算流体动力学;
