农业机械学报

作者：司乔瑞,崔强磊,袁寿其,张克玉,曹睿,唐苑峰

单位：江苏大学,江苏大学,江苏大学,江苏大学,江苏大学,江苏大学,

关键词：离心泵;气液两相流;相似定律;数值模拟;Eulerian-Eulerian非均相流模型

基金：国家自然科学基金项目（51509108、51609164、51779107）、江苏省自然科学基金项目（BK20150516、BK20160574）、江苏大学高级人才基金项目（15JDG048）和中国博士后科学基金特别项目（2015M581735、2016T90422）

为了研究气液两相条件下离心泵相似定律的适用性，选用NKG65-50-140型直联式单级单吸离心泵，基于试验和数值模拟方法对其进行研究。首先搭建了气液两相流开式试验台，进行了3种转速、不同进口含气率条件下模型泵性能试验；然后采用Eulerian-Eulerian非均相流模型、由空气和水作为工作介质进行了数值模拟，得到了3种转速、不同进口含气率条件下叶轮内的流动情况和气相分布情况。研究结果表明：进口含气率通过影响气体在叶轮内的分布而影响旋转叶轮与液体能量交换能力，从而影响气液两相流相似定律的适用性；同一流量系数时进口含气率越大，相似定律的适用性就越差；随着转速的降低，气体分布呈现从叶片顶尖、叶轮流道中部和蜗壳隔舌处移动的趋势，特别是进口含气率大于0.03后，气体更易堵塞流道。最后通过对比试验结果和数值模拟结果，验证了低进口含气率下所采用的计算模型和方法基本可靠，为泵设计提供了理论指导。

来源：2018年第2期

《农业机械学报》期刊编辑部

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