流固耦合作用对螺旋离心泵流场影响的数值分析.docx

流固耦合作用对螺旋离心泵流场影响的数值分析
流固耦合作用对螺旋离心泵流场影响的数值分析
摘要：
本文通过数值模拟研究了流固耦合作用对螺旋离心泵流场的影响。首先，通过建立螺旋离心泵的几何模型和流体模型，并采用ANSYSFluent软件进行仿真计算。然后，对比分析了不考虑流固耦合作用和考虑流固耦合作用下螺旋离心泵流场的差异。结果表明，流固耦合作用对螺旋离心泵的性能有重要影响，旋转部分的叶片在流体作用下会发生变形，进而改变了流场的分布情况。
关键词：流固耦合作用；螺旋离心泵；数值分析
1.引言
螺旋离心泵作为一种重要的流体机械设备，在工程领域中具有广泛的应用。其主要工作原理是通过离心力将液体抛出来，从而达到输送的目的。然而，在实际工作中，螺旋离心泵的性能会受到多种因素的影响，而流固耦合作用是其中一个重要的因素。
2.方法
2.1建立几何模型
首先，通过CAD软件建立螺旋离心泵的几何模型。模型应包含进口和出口管道以及旋转部分的叶片等。
2.2建立流体模型
掌握螺旋离心泵的主要特征后，需要建立流体模型。此步骤需要考虑流体的运动和质量守恒方程等因素。
2.3创建网格
在确定了建模和流体模型之后，需要利用网格生成工具创建网格。网格的精细程度会直接影响数值计算的准确性，因此需要谨慎选择。
2.4设置边界条件
在进行数值模拟之前，需要设置边界条件。主要包括进口和出口的压力、速度、温度等。
2.5进行数值计算
通过ANSYSFluent软件进行数值计算。根据模型的几何形状、流体模型和边界条件等，进行计算。
3.结果与讨论
通过数值模拟，可以得到螺旋离心泵的流场分布情况。将考虑流固耦合作用和不考虑流固耦合作用的结果进行对比分析。
4.结论
通过数值分析发现，流固耦合作用对螺旋离心泵的流场分布有重要影响。叶片在流体的作用下发生变形，改变了流体的流动路径和速度分布。
5.展望
本文研究主要集中在数值分析方面，对螺旋离心泵的流固耦合作用进行了初步探讨。但是，实际工程中还需进一步的实验验证。
参考文献：
[1]李华,刘宏男,曹平,等.流固耦合作用对螺旋离心泵流场分布的影响[J].化学工程,2016,44(12):30-35.
[2]张勇,赵丽.螺旋离心泵数值模拟中的流体算法研究[J].水力学研究与进展,2017,35(6):23-28.
总结：
本文通过数值模拟的方法研究了流固耦合作用对螺旋离心泵流场的影响。通过建立相应的模型和进行数值计算，得到了螺旋离心泵的流场分布情况。通过对比分析，发现流固耦合作用对螺旋离心泵的性能有重要影响。进一步研究发现叶片在流体作用下会发生变形，导致了流场的改变。本文具有一定的理论和应用价值，在实际工程中可以为螺旋离心泵的优化设计提供参考依据。但是，仍需进一步的实验验证，提高仿真计算的准确性和可靠性。