简介:摘要为研究颗粒粒径对深海采矿提升泵工作性能影响,采用RNGκ-ε湍流模型和Hinze-Tchen颗粒湍流粘性系数模型,运用Fluent软件对采矿提升泵内固液两相流进行数值模拟,比较不同的颗粒粒径对采矿提升泵内颗粒浓度、速度、压力分布的影响,进而分析颗粒粒径对扬程、效率等工作性能的影响,指导深海采矿提升泵的设计。研究结果表明在转速、流量、颗粒体积分数不变情况下,随着颗粒粒径增大,泵的扬程和效率都逐渐下降;叶轮叶片中前部流道内浆体的颗粒浓度大幅上升,叶轮流道内颗粒动态沉积更加严重,叶轮流道过流面积随之减小,反而加大了叶轮流道内贯流的相对速度,从而有效地抑制了边界层分离的发生,但在叶轮叶片中后部压力面上浆体压力下降幅度较大,泵内浆体总压逐渐下降,扬程随之减小;在叶轮出口处,流道内固液两相流的速度差异增大,在叶轮出口处形成的射流-尾迹结构增强,并在空间导叶流道内形成更加明显的二次流及漩涡,从而加大水力损失,降低效率。实验证实了数值模拟方法的可行性及准确性。
简介:[摘要]在力学课程教学改革中,提出构建数值仿真的力学实践教学环节,通过引入数值仿真工程实验,激发学生学习兴趣,提高教学质量。利用数值仿真的优势,巩固专业基础知识,将理论与实际工程相结合。重点培养大学生的自我创新思维,解决问题的实践能力,发展成为能够适应未来工程需要的综合性人才。[关键词]数值仿真力学实践教学一、引言在土木工程专业教学中,理论力学、材料力学、结构力学是理论性较强的基础课程。学生在学习过程中对传统的教学模式和方法易产生“疲劳感”,课堂效率不高。虽然很多学者提出了多种针对力学课程的教学改革方法和措施,但往往实际效果仍不尽人意[1,2]。力学的教学方法主要包括传统的理论授课和力学实验[3]。然而随着科技的发展,采用数值仿真的方法研究结构的受力状态已成为工程设计和应用的主要手段之一[4,5]。因此,在力学的教学过程有必要引入数值仿真力学实践环节,培养学生独立思考、自我创新的能力,使其能够成为适应未来工程发展需要的复合型人才……