纸浆泵内部纸浆悬浮液固液两相湍流数值模拟.doc

纸浆泵内部纸浆悬浮液固液两相湍流数值模拟（完整版）实用资料
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江苏大学
硕士学位论文
纸浆泵内部纸浆悬浮液固液两相湍流数值模拟
姓名：刘炜巍
申请学位级别：硕士
专业：流体机械及工程
指导教师：李红
20040401
江苏大学硕士学位论文
摘要
一座现代化的纸厂至少需要１５０台泵，担任输送任务的浆泵耗电量占到总耗电量的２５％，是纸厂的重要设备。我国每年的用泵量在一万台左右，它们消耗着大量的能量。因此，对纸浆泵内纸浆悬浮液的两相湍流流动进行分析，开发出高效节能的各种浓度纸浆泵，将具有十分广阔的推广前景。
纸浆悬浮液属于固液两相流体，是一种典型的宾汉流体，其流动非常复杂，而对纸浆悬浮液的两相湍流流动研究非常缺乏。本文在总结了前人研究成果的基础上，研究了纸浆的流体力学特性，并通过数值模拟的方法计算了半开式叶轮纸浆泵内部流动的速度场和压力场，对计算结果进行了研究和分析，并对今后的研究工作提出了一些建议。本文的主要工作如下：
１．介绍了纸浆悬浮液的流动机理和流变学特性，并对纸浆悬浮液的运动和受力进行了分析。
２．采用固液两相流理论来模拟纸浆悬浮液，建立了固液两相流基本方程和湍流模型。
３．简要介绍了网格生成技术，并用非结构网格生成技术应用于半开式叶轮纸浆泵的叶轮和涡壳流道的内部流场，对其内部流动区域进行三维造型并划分贴体计算网格，通过构造泊松方程源项Ｐ、Ｑ、Ｒ分布函数控制网格的疏密度。
４．对半开式叶轮纸浆泵内部流场进行了数值模拟，确定其求解区域并引入适当的边界条件，用ＦＬＵＥＮＴ商用计算软件对固液两相流方程进行了求解，对纸浆泵内部流场进行了数值计算，给出了速度和压力图，并对计算结果进行了分析和研究。关键词：纸浆泵，纸浆悬浮液，宾汉流体，固液两相流，ＦＬＵＥＮＴ，数值模拟
江苏大学硕士学位论文
Ａｂｓｔｒａｅｔ
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