飞逸工况下扬矿泵内颗粒运动特性研究

为揭示扬矿泵在飞逸工况下的颗粒运动规律，以一台两级扬矿泵为研究对象，搭建可视化试验台，探究扬矿泵在飞逸工况下的内部颗粒运动特性，并利用CFD-DEM耦合数值模拟方法揭示了内流机理。试验结果表明，在水泵工况或飞逸工况下扬矿泵首级导叶和次级导叶内的颗粒运动状态基本相似；水泵工况下导叶内有52.5%的颗粒均靠近叶片工作面流动，颗粒整个运动过程流动顺畅且稳定；颗粒在液相漩涡中的涡动以及随叶轮反转的回流运动使飞逸工况下颗粒运动状态更多，其中40.5%的颗粒从导叶出口中部进入，跟随液相沿叶片背面平行方向从导叶流出，且发生涡动和碰撞的颗粒占比高达59.5%。数值模拟结果表明飞逸工况下颗粒进入次级导叶之前速度增加，并在导叶出口轴向转弯处出现堵塞，尤其是颗粒刚进入次级导叶时较为严重；叶轮内颗粒速度梯度较小，且速度分布较为混乱。飞逸工况下叶轮内颗粒绝对运动轨迹包角较小，偏转不明显，首级导叶和次级导叶内颗粒绝对运动轨迹基本呈中心对称分布，惯性与重力作用下飞逸工况导叶内颗粒运动包角较大。