基于CFD-PBM偏置短叶片式叶轮对浮选机性能的影响

浮选机的吸气量和对气泡的破碎能力是评价其性能的关键指标,大量微细气泡可提高煤泥的选择性,提升精煤回收率。针对这一目的,提出并设计了一种偏置短叶片式叶轮,应用于煤泥浮选的自吸式机械搅拌浮选机中。采用基于CFD-PBM数值模拟的方法,与常规叶轮的浮选机进行对比。研究发现相较常规叶轮,偏置短叶片式叶轮可有效消减叶片吸力面回流涡产生的阻塞,叶轮的有效流道增加了8.3个百分点;短叶片可提高对气泡的切割能力,中、细粒级气泡数量显著增加,大粒级气泡仍维持在较低数量级;偏置短叶片式叶轮的吸气量提高了26.79%,浮选机槽体内含气率与气体分散特性明显提升,其可在原工况下替换常规叶轮,实现高效浮选。

偏置短叶片离心泵内三维流场数值模拟

改善离心泵的水力性能,提高效率是离心泵优化设计的重要研究内容。采用Fluent软件,基于Reynolds时均N-S方程和RNGκ-ε湍流模型,对IS65-40-250型偏置短叶片离心泵进行三维流场数值模拟,分析了流体在离心泵内的速度和压力分布,揭示其内部的流动规律。研究表明:采用短叶片偏置设计方法,有利于提高离心泵内流场速度和压力分布的均匀性,减小了叶轮出口处的压力脉动,降低了冲击损失;对改进后的离心泵扬程和水力效率进行计算,发现其扬程和水力效率较原型离心泵分别提高了3.46%和1.7%,达到增效节能的目的。

柱形偏置短叶片低比转数离心泵数值模拟研究

选取比转数为66的IS50-32-125型离心泵为研究对象,并对其加装了柱形偏置短叶片。采用数值模拟的方法对两种泵的内部流场和外性能进行研究,发现:加装柱形偏置短叶片的离心泵能够有效改善离心泵内的流动状况,减小叶轮内部的压力波动,从而减小流动损失;柱形短叶片的存在增大了排挤系数,对长叶片背面的液流起到补功作用,能够有效控制长叶片背面流体的分离和脱流,并在叶轮出口部位具有较为理想的流动状态;加装柱形短叶片的离心泵扬程和水力效率,在设计工况下分别提高了13%和3%。

偏置短叶片对低比转速离心泵汽蚀性能影响分析

在优化离心泵内部流动和外部特性的基础上,提高汽蚀性能一直是离心泵结构设计的主要课题.为了比较不同流量下离心泵汽蚀性能的变化,以及加装偏置短叶片对汽蚀性能的影响.采用RNG k-ε湍流模型和Mixture多相流模型对IS50-32-125型离心泵叶轮内部气液两相的分布规律进行分析研究.分析结果表明,离心泵进口流量越大,抗汽蚀性能越差;加装了偏置短叶片的离心泵汽蚀性能显著提高,与原型泵相比在流量为10 m3/h、12 m3/h和14 m3/h时,最大气泡体积分数分别下降了7.3%、5.9%和5.3%.

偏置短叶片对改善重介质旋流器合介入料泵性能的影响

为了优化设计重介质旋流器合介入料泵的结构,提升设备性能,结合重介质旋流器的阻力特性,从数学机理和物理机理两方面分析偏置短叶片合介入料泵的内部流体流动机理,并利用计算流体力学技术揭示其内部流场分布规律。研究结果表明:偏置短叶片能够改善泵内流体的运动状态,减小压力脉动,降低冲击损失,有效抑制尾流区的形成和发展,此时泵的扬程和水力效率分别提高3.46个百分点和2.66个百分点,这说明偏置短叶片能够改善重介质旋流器合介入料泵的性能。

提高低比速离心泵扬程探讨

为适应化工厂增容的要求,需对原反应器进料卧式二级离心泵进行改造。改造采用了两种方案:一是传统模型换算法;一是叶轮短叶片偏置方法,试验表明,后种方法提高了泵的扬程,叶轮短叶片的偏置可避免性能曲线驼峰的产生,并提高了泵效率。