液环泵非稳态气体流场及吸入压缩性能的简化计算方法技术

本发明专利技术公开了一种液环泵非稳态气体流场及吸入压缩性能的简化计算方法，包括以下步骤：定义计算域，构造计算域的三维实体；对计算域进行网格划分，得到三维初始网格；进行相关参数和条件设置，运用非稳态多相流欧拉方法进行模拟计算，得到相对稳定后液环泵的气液两相流场和相分布场；对液环泵内的气液两相流分布进行图像处理得到气液两相交界轮廓面形状和大小；单独构造气体计算域的三维实体；对三维气体计算域文件进行网格划分，进行相关参数和条件设置，模拟计算液环内的瞬态气体吸入压缩过程，进行液环泵气体流场和吸入压缩性能的非稳态计算。本发明专利技术与常规的气液两相流计算方法相比，能够改善计算精度、提高计算效率。

Simplified calculation method of unsteady gas flow field and suction compression performance of liquid ring pump

The invention discloses a liquid ring pump non steady gas flow field calculation method and simplified suction compression performance, which comprises the following steps: define the computational domain, the 3D structure of the computational domain; the computational domain grid, three-dimensional initial mesh; the related parameters and conditions set, using unsteady Eulerian multiphase flow the method is simulated by gas-liquid two-phase flow field is relatively stable after the liquid ring pump and phase distribution; gas-liquid two-phase flow of liquid ring pump in the distribution of the image processing to get the gas-liquid junction profile shapes and sizes; separate structure three-dimensional computational domain to make gas; gas three-dimensional computational domain grid file. The related parameters and conditions, simulation calculation of suction compression process transient gas liquid ring in the non steady gas flow and liquid ring pump suction compression performance State calculation. Compared with the conventional gas-liquid two-phase flow calculation method, the invention can improve the calculation accuracy and the calculation efficiency.

【技术实现步骤摘要】
液环泵非稳态气体流场及吸入压缩性能的简化计算方法
本专利技术涉及液环泵
，特别涉及一种液环泵非稳态气体流场及吸入压缩性能的简化计算方法。
技术介绍
液环泵具有近似等温压缩、可输送易燃易爆气体、结构简单、使用维修方便等特点，广泛应用于石油、化工、电力、轻工等部门，是真空成套设备的基础产品之一。图1是液环泵的工作原理图，它包括吸气口、叶轮、蜗壳、入水口和排气口五个主要部件。液环泵运行时，进入叶轮内的液体由于离心力作用被甩向泵体边壁形成一个封闭圆环。随着叶轮的旋转，当叶片与液环所分割的腔体由小变大时，气体从吸气口吸入泵内。当分割的腔体由大变小时，气体被压缩并由排气口排出泵外。液环泵内部的流动是具有自由分界面的复杂气液两相流动，有较大的水力损失，导致效率降低。随着液环泵应用领域的拓展，如何优化设计提升其工作效率已成为国内外研究的热点和前沿课题之一，研究内容主要集中在外特性规律和流场数值计算方面。液环泵内部复杂的气液两相流是影响其工作效率的关键因素，该气液两相流的特征是分界面大小形状未知且两相流动随时间发生变化，远比一般叶片泵的流动复杂得多，属于非稳态的气液两相流动。目前大多数研究者们均本文档来自技高网...

【技术保护点】
液环泵非稳态气体流场及吸入压缩性能的简化计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将液环泵中吸气口、叶轮、蜗壳、进水口及排气口定义为计算域，其中叶轮为计算域中的旋转域，构造计算域的三维实体，生成计算域的三维实体文件；S2、读取三维实体文件，对计算域进行网格划分，得到三维初始网格，形成网格文件；S3、读取网格文件，进行相关参数和条件设置，运用非稳态多相流欧拉方法进行模拟计算，得到相对稳定后液环泵的气液两相流场和相分布场；S4、对液环泵内的气液两相流分布进行图像处理得到气液两相交界轮廓面形状和大小；S5、根据气液两相交界轮廓面形状和大小，单独构造气体计算域的三维实体，生成该液环泵的三维气体计算域文...

【技术特征摘要】
1.液环泵非稳态气体流场及吸入压缩性能的简化计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将液环泵中吸气口、叶轮、蜗壳、进水口及排气口定义为计算域，其中叶轮为计算域中的旋转域，构造计算域的三维实体，生成计算域的三维实体文件；S2、读取三维实体文件，对计算域进行网格划分，得到三维初始网格，形成网格文件；S3、读取网格文件，进行相关参数和条件设置，运用非稳态多相流欧拉方法进行模拟计算，得到相对稳定后液环泵的气液两相流场和相分布场；S4、对液环泵内的气液两相流分布进行图像处理得到气液两相交界轮廓面形状和大小；S5、根据气液两相交界轮廓面形状和大小，单独构造气体计算域的三维实体，生成该液环泵的三维气体计算域文件；S6、读取三维气体计算域文件并进行网格划分，进行相关参数和条件设置，模拟计算液环内的瞬态气体吸入压缩过程，进行液环泵气体流场和吸入压缩性能的非稳态计算。2.根据权利要求1所述的简化计算方法，其特征在于，步骤S2中使用网格划分软件读取三维实体文件，对计算域进行网格划分；步骤S3通过计算流动软件完成。3.根据权利要求1所述的简化计算方法，其特征在于，步骤S4采用ANSYS-CFX软件的Post模块对液环泵内的气液两相流分布进行图像处理得到气液两相交界轮廓面形状和大小。4.根据权利要求1所述的简化计算方法，其特征在于，可以通过改变液环偏心位置、大小、蜗壳轴向尺寸、叶片数以及叶片角度之中的一个或者若干个...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄思，何婧，王学谦，李文震，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44