Influencia del tipo de cuchilla en la estructura de flujo de una bomba de vórtice para flujo bifásico sólido-líquido
Autores: Quan, Hui; Li, Yanan; Kang, Lei; Yu, Xinyang; Song, Kai; Wu, Yongkang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Influencia del tipo de cuchilla en la estructura de flujo de una bomba de vórtice para flujo bifásico sólido-líquido
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Bombas de vórtice
Impulsores
Bombas centrífugas
Estructura de palas
Vórtices axiales
Estructura de flujo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Las bombas de vórtice tienen un buen rendimiento sin obstrucciones debido a que sus impulsores están retráctiles en cavidades de retracción, pero son mucho menos eficientes que las bombas centrífugas ordinarias. En este artículo, se realizaron simulaciones numéricas en un modelo de la bomba de vórtice 150WX200-20 para cuatro tipos diferentes de palas, y se determinó la influencia de la estructura de la pala en el rendimiento de la bomba. Las simulaciones revelaron la existencia de vórtices axiales en el pasaje de flujo entre las palas en la región del impulsor. Las características geométricas de estos vórtices axiales eran más regulares en el flujo bifásico sólido-líquido que en el flujo líquido monofásico. La presencia de la fase sólida redujo la intensidad del vórtice en comparación con el flujo monofásico y suprimió el aumento de tamaño del vórtice de circulación secundaria. Sin embargo, se encontró que la forma de la pala tenía una mayor influencia en el flujo circulante que la presencia de la fase sólida. El estado de flujo del medio que sale del dominio del impulsor tuvo un efecto directo en el flujo circulante, siendo este efecto relacionado con la ley que rige el flujo del medio en el canal de flujo entre las palas. Se encontró que el rendimiento de una pala con inclinación frontal era el mejor y el de una pala curva el peor. Esta influencia del tipo de pala en la estructura de flujo interno se utilizó para explicar más a fondo la relación entre la estructura de flujo interno y las características externas de la bomba de vórtice, cuyo entendimiento es crucial para la selección de palas y la optimización hidráulica.
Descripción
Las bombas de vórtice tienen un buen rendimiento sin obstrucciones debido a que sus impulsores están retráctiles en cavidades de retracción, pero son mucho menos eficientes que las bombas centrífugas ordinarias. En este artículo, se realizaron simulaciones numéricas en un modelo de la bomba de vórtice 150WX200-20 para cuatro tipos diferentes de palas, y se determinó la influencia de la estructura de la pala en el rendimiento de la bomba. Las simulaciones revelaron la existencia de vórtices axiales en el pasaje de flujo entre las palas en la región del impulsor. Las características geométricas de estos vórtices axiales eran más regulares en el flujo bifásico sólido-líquido que en el flujo líquido monofásico. La presencia de la fase sólida redujo la intensidad del vórtice en comparación con el flujo monofásico y suprimió el aumento de tamaño del vórtice de circulación secundaria. Sin embargo, se encontró que la forma de la pala tenía una mayor influencia en el flujo circulante que la presencia de la fase sólida. El estado de flujo del medio que sale del dominio del impulsor tuvo un efecto directo en el flujo circulante, siendo este efecto relacionado con la ley que rige el flujo del medio en el canal de flujo entre las palas. Se encontró que el rendimiento de una pala con inclinación frontal era el mejor y el de una pala curva el peor. Esta influencia del tipo de pala en la estructura de flujo interno se utilizó para explicar más a fondo la relación entre la estructura de flujo interno y las características externas de la bomba de vórtice, cuyo entendimiento es crucial para la selección de palas y la optimización hidráulica.