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离心泵固液两相流动与磨损特性的计算流体力学-离散元法研究
1
作者
王勇
李明
+3 位作者
陈杰
徐强
崔勇
刘厚林
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2026年第2期446-454,共9页
磨损是导致离心泵性能和寿命降低的重要原因。为了研究离心泵磨损与内部固液两相流动之间的关系,在不同颗粒浓度和颗粒粒径下,采用计算流体力学-离散元法耦合计算方法对离心泵内部颗粒分布进行了预测,同时基于E/CRC磨损模型对离心泵壁...
磨损是导致离心泵性能和寿命降低的重要原因。为了研究离心泵磨损与内部固液两相流动之间的关系,在不同颗粒浓度和颗粒粒径下,采用计算流体力学-离散元法耦合计算方法对离心泵内部颗粒分布进行了预测,同时基于E/CRC磨损模型对离心泵壁面的磨损特性进行了计算。结果表明:颗粒在叶轮进口聚集并下沉,进入叶轮的颗粒沿叶片压力面运动,并从靠近后盖板侧进入蜗壳;叶轮主要的磨损区域位于叶片压力面以及压力面前缘和后缘与前、后盖板交界区域,蜗壳主要磨损区域集中在靠近后盖板侧;颗粒浓度从0.5%增大至2%时,叶片最大磨损率增大到原来的4.4倍,蜗壳最大磨损率增大到原来的3.8倍;颗粒粒径从0.4 mm增大至0.6 mm时,叶片最大磨损率减小到原来的34.2%,蜗壳最大磨损率减小到原来的29.8%。颗粒聚集区域,壁面碰撞频率也较高,叶轮和蜗壳的高磨损率区域与高碰撞频率区域高度重合,颗粒对壁面的碰撞是造成磨损破坏的重要原因。
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关键词
离心泵
固液两相流
磨损
碰撞频率
颗粒分布
CFD-DEM
颗粒浓度
粒径
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职称材料
基于CFD-DEM算法的气力输送气固两相流特性分析
被引量：
12
2
作者
禹言芳
石博文
+2 位作者
孟辉波
丁鹏程
姚云娟
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期1133-1144,共12页
超轻粉体颗粒由于质量较小,在运输过程中易受气流扰动而飘散,物料的管道气力输送过程不稳定,易发生堵塞。为了研究超轻粉体颗粒在旋流气力输送中气固两相流流动特性,采用计算流体力学与离散单元法(CFD-DEM),对Komax型静态混合器内气固...
超轻粉体颗粒由于质量较小,在运输过程中易受气流扰动而飘散,物料的管道气力输送过程不稳定,易发生堵塞。为了研究超轻粉体颗粒在旋流气力输送中气固两相流流动特性,采用计算流体力学与离散单元法(CFD-DEM),对Komax型静态混合器内气固两相流动特性进行数值模拟研究。研究发现,带有Komax型元件的水平管道可以改变颗粒的流动情况,改善了水平管道内颗粒堆积和分布不均匀的现象;分别从颗粒相和流体相的流动状态分析得到元件长径比Ar=3时为最优几何结构;通过正交实验极差分析得到影响气固两相流动特性的因素顺序:输送气速>颗粒质量流量>颗粒粒径。当元件Ar=3时,颗粒-颗粒和颗粒-管壁的碰撞次数与碰撞强度呈现负相关,结合出口颗粒流分散状态,优选输送气速为3~4m/s;主要考虑输送气速对管内压降的影响,提出了带有Komax型元件的水平管道气力运输过程中压降与输送气速和轴向位置的经验拟合式。
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关键词
静态混合器
多相流
稀相旋流气力输送
颗粒流
CFD-DEM耦合法
流动特性
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职称材料
基于CFD-DEM的双流体喷嘴颗粒物去除特性及效率优化研究
被引量：
4
3
作者
陈波
许尽欢
+4 位作者
李艳英
卢英杰
钟义龙
张哲源
李研彪
《高技术通讯》
CAS
北大核心
2024年第8期895-904,共10页
雾化除尘技术是有效防治大气灾害的重要手段,对于城市、矿山等场所的降尘具有重要意义。双流体雾化喷嘴基于其良好的雾化表现,成为雾化除尘领域的热门研究对象。雾化后雾滴与烟尘颗粒的粘附与沉降过程是双流体喷嘴颗粒物去除的重要步骤...
雾化除尘技术是有效防治大气灾害的重要手段,对于城市、矿山等场所的降尘具有重要意义。双流体雾化喷嘴基于其良好的雾化表现,成为雾化除尘领域的热门研究对象。雾化后雾滴与烟尘颗粒的粘附与沉降过程是双流体喷嘴颗粒物去除的重要步骤。因此,揭示雾滴与烟尘颗粒的粘附与沉降特性对于提升双流体喷嘴颗粒物去除效率具有重要意义,需进一步深入研究。本文基于计算流体力学与离散单元耦合法(CFD-DEM),通过3D设计软件和离散元仿真软件ANSYS、EDEM对双流体喷嘴进行耦合数值模拟仿真,研究颗粒之间的相撞粘附与沉降,得到了不同气液压力比、不同雾滴粒径下雾滴颗粒的速度分布规律,并利用正交数值模拟方法对双流体雾化喷嘴颗粒物去除效率进行研究,得到了各运行参数对颗粒物去除效率的影响规律。结果表明,随着气液压力比的增大,雾滴颗粒最大速度呈增大趋势;雾滴颗粒粒径越小,雾滴颗粒最大速度越大,且加速至最大速度的时间越短;通过极差分析可知,运行参数中对颗粒物去除效率影响因素从大到小依次是雾滴粒径B、气液压力比A、烟尘颗粒粒径D、烟尘颗粒速度C,其最优水平组合为A_(3)B_(1)C_(3)D_(1)。该研究可为双流体雾化喷嘴的颗粒物去除特性研究提供一定的参考。
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关键词
雾化除尘
双流体喷嘴
去除特性
计算流体力学与离散单元耦合法(
cfddem
)
耦合仿真
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职称材料
题名
离心泵固液两相流动与磨损特性的计算流体力学-离散元法研究
1
作者
王勇
李明
陈杰
徐强
崔勇
刘厚林
机构
江苏大学流体机械工程技术研究中心
苏州工业职业技术学院精密制造工程系
出处
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2026年第2期446-454,共9页
基金
江苏省自然科学基金项目(BK20241801)
国家自然科学基金项目(U23A20672)
+1 种基金
中国博士后科学基金项目(2024M751273)
江苏省研究生科研与实践创新计划(KYCX25_4218)。
文摘
磨损是导致离心泵性能和寿命降低的重要原因。为了研究离心泵磨损与内部固液两相流动之间的关系,在不同颗粒浓度和颗粒粒径下,采用计算流体力学-离散元法耦合计算方法对离心泵内部颗粒分布进行了预测,同时基于E/CRC磨损模型对离心泵壁面的磨损特性进行了计算。结果表明:颗粒在叶轮进口聚集并下沉,进入叶轮的颗粒沿叶片压力面运动,并从靠近后盖板侧进入蜗壳;叶轮主要的磨损区域位于叶片压力面以及压力面前缘和后缘与前、后盖板交界区域,蜗壳主要磨损区域集中在靠近后盖板侧;颗粒浓度从0.5%增大至2%时,叶片最大磨损率增大到原来的4.4倍,蜗壳最大磨损率增大到原来的3.8倍;颗粒粒径从0.4 mm增大至0.6 mm时,叶片最大磨损率减小到原来的34.2%,蜗壳最大磨损率减小到原来的29.8%。颗粒聚集区域,壁面碰撞频率也较高,叶轮和蜗壳的高磨损率区域与高碰撞频率区域高度重合,颗粒对壁面的碰撞是造成磨损破坏的重要原因。
关键词
离心泵
固液两相流
磨损
碰撞频率
颗粒分布
CFD-DEM
颗粒浓度
粒径
Keywords
centrifugal pump
solid-liquid two-phase flow
wear
collision frequency
particle distribution
cfddem
particle concentration
particle size
分类号
TH311 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于CFD-DEM算法的气力输送气固两相流特性分析
被引量：
12
2
作者
禹言芳
石博文
孟辉波
丁鹏程
姚云娟
机构
沈阳化工大学机械与动力工程学院
中国石油大学(华东)新能源学院
出处
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期1133-1144,共12页
基金
辽宁特聘教授计划(辽教函[2018]35号)
国家自然科学基金(21476142)
+3 种基金
辽宁省教育厅高等学校基本科研项目重点项目(LJKZ0429,LJKMZ20220773)
辽宁省自然科学基金(2022-MS-290)
青岛市自然科学基金(23-2-1-236-zyyd-jch)
中国石油大学(华东)人才引进研究基金(R20220113)。
文摘
超轻粉体颗粒由于质量较小,在运输过程中易受气流扰动而飘散,物料的管道气力输送过程不稳定,易发生堵塞。为了研究超轻粉体颗粒在旋流气力输送中气固两相流流动特性,采用计算流体力学与离散单元法(CFD-DEM),对Komax型静态混合器内气固两相流动特性进行数值模拟研究。研究发现,带有Komax型元件的水平管道可以改变颗粒的流动情况,改善了水平管道内颗粒堆积和分布不均匀的现象;分别从颗粒相和流体相的流动状态分析得到元件长径比Ar=3时为最优几何结构;通过正交实验极差分析得到影响气固两相流动特性的因素顺序:输送气速>颗粒质量流量>颗粒粒径。当元件Ar=3时,颗粒-颗粒和颗粒-管壁的碰撞次数与碰撞强度呈现负相关,结合出口颗粒流分散状态,优选输送气速为3~4m/s;主要考虑输送气速对管内压降的影响,提出了带有Komax型元件的水平管道气力运输过程中压降与输送气速和轴向位置的经验拟合式。
关键词
静态混合器
多相流
稀相旋流气力输送
颗粒流
CFD-DEM耦合法
流动特性
Keywords
static mixer
multiphase flow
dilute phase swirl pneumatic conveying
granular flow
cfddem
coupling method
flow characteristic
分类号
TQ051.2 [化学工程]
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职称材料
题名
基于CFD-DEM的双流体喷嘴颗粒物去除特性及效率优化研究
被引量：
4
3
作者
陈波
许尽欢
李艳英
卢英杰
钟义龙
张哲源
李研彪
机构
浙江工业大学机械工程学院
贵州安大航空锻造有限责任公司
出处
《高技术通讯》
CAS
北大核心
2024年第8期895-904,共10页
基金
国家自然科学基金区域创新联合(U21A20122)
国家自然科学基金(51905481)
+1 种基金
浙江省自然科学基金(LY22E050012)
浙江省大学生科技创新活动计划(新苗人才计划)(2023R403073)资助项目。
文摘
雾化除尘技术是有效防治大气灾害的重要手段,对于城市、矿山等场所的降尘具有重要意义。双流体雾化喷嘴基于其良好的雾化表现,成为雾化除尘领域的热门研究对象。雾化后雾滴与烟尘颗粒的粘附与沉降过程是双流体喷嘴颗粒物去除的重要步骤。因此,揭示雾滴与烟尘颗粒的粘附与沉降特性对于提升双流体喷嘴颗粒物去除效率具有重要意义,需进一步深入研究。本文基于计算流体力学与离散单元耦合法(CFD-DEM),通过3D设计软件和离散元仿真软件ANSYS、EDEM对双流体喷嘴进行耦合数值模拟仿真,研究颗粒之间的相撞粘附与沉降,得到了不同气液压力比、不同雾滴粒径下雾滴颗粒的速度分布规律,并利用正交数值模拟方法对双流体雾化喷嘴颗粒物去除效率进行研究,得到了各运行参数对颗粒物去除效率的影响规律。结果表明,随着气液压力比的增大,雾滴颗粒最大速度呈增大趋势;雾滴颗粒粒径越小,雾滴颗粒最大速度越大,且加速至最大速度的时间越短;通过极差分析可知,运行参数中对颗粒物去除效率影响因素从大到小依次是雾滴粒径B、气液压力比A、烟尘颗粒粒径D、烟尘颗粒速度C,其最优水平组合为A_(3)B_(1)C_(3)D_(1)。该研究可为双流体雾化喷嘴的颗粒物去除特性研究提供一定的参考。
关键词
雾化除尘
双流体喷嘴
去除特性
计算流体力学与离散单元耦合法(
cfddem
)
耦合仿真
Keywords
atomized dust removal
two-fluid nozzle
removal characteristic
computational fluid dynamicsdiscrete element method(CFD-DEM)
coupling simulation
分类号
X701.2 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
离心泵固液两相流动与磨损特性的计算流体力学-离散元法研究
王勇
李明
陈杰
徐强
崔勇
刘厚林
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2026
0
在线阅读
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职称材料
2
基于CFD-DEM算法的气力输送气固两相流特性分析
禹言芳
石博文
孟辉波
丁鹏程
姚云娟
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
12
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于CFD-DEM的双流体喷嘴颗粒物去除特性及效率优化研究
陈波
许尽欢
李艳英
卢英杰
钟义龙
张哲源
李研彪
《高技术通讯》
CAS
北大核心
2024
4
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职称材料
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