不同含气率下低温液态CO_(2)增压泵性能及内流损失机理OA

为揭示含气率对低温液态CO_(2)增压泵性能衰减及内流损失的影响机理,以一台低温液态CO_(2)增压泵为研究对象,基于Euler-Euler双流体模型和熵产理论,对增压泵在含气率1%~9%条件下的整个流体域进行数值模拟.结果表明:单相液态CO_(2)工况下,增压泵性能最好;随着含气率增大,增压泵的扬程和效率均显著下降,且最高效率点向大流量工况偏移;增压泵内的能量损失主要源于湍流耗散,其中叶轮和高、低压级间流道为主要损失部件,其熵产之和约占总熵产的93%;流场分析显示,随着含气率增大,叶轮内气相逐渐聚集并向出口及吸力面区域扩散,导致叶片出口液流角减小,进而造成扬程下降;同时,级间流道受纵向分流板影响产生流动分离,气相聚集压缩主流空间,使得局部流速和湍流熵产率进一步增大.研究结果可为多级离心泵在低温气液两相介质条件下的水力设计与内流损失优化提供一定理论参考.