謝聰，何愛霞，王勝，趙子涵，邵春雷

(南京工業(yè)大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院，南京 211816)

離心泵廣泛應(yīng)用于石油化工生產(chǎn)、航海工程、能源工程和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。由于各種原因，實(shí)際運(yùn)行中空氣會(huì)混入其中，這樣使得泵內(nèi)輸送的不再是單一的液體介質(zhì)，而是氣液兩相介質(zhì)。一旦泵內(nèi)摻雜了其它介質(zhì)，必然導(dǎo)致離心泵的性能下降[1]。因此，研究氣液兩相流泵內(nèi)氣泡分布規(guī)律對(duì)提高泵性能具有重要意義。

很多學(xué)者采用試驗(yàn)或數(shù)值計(jì)算的方法對(duì)氣液兩相流離心泵內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行了研究并取得了一些成果[2-5]。在試驗(yàn)研究方面，CUI等[6]通過高速攝像機(jī)觀察到離心泵空化流動(dòng)的演變，并呈現(xiàn)出渦旋空化、片狀空化、云狀空化、回流空化和浪涌空化。VERDE等[7]采用高速攝像機(jī)拍攝到了潛油電泵葉輪內(nèi)的氣泡，采用當(dāng)量直徑計(jì)算出小含氣率下葉輪內(nèi)的氣泡直徑，并繪制成直方圖觀察直徑隨含氣率的變化情況。李重慶等[8]采用高速攝像技術(shù)對(duì)泵內(nèi)部氣液兩相流動(dòng)進(jìn)行可視化試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)進(jìn)口氣相體積分?jǐn)?shù)不斷增大時(shí)，葉輪內(nèi)部流型逐步演變?yōu)榕轄盍?、聚合泡狀流、氣團(tuán)流和分層流，葉輪內(nèi)氣泡的平均直徑也隨之增大。在數(shù)值計(jì)算方面，研究氣泡直徑對(duì)離心泵內(nèi)部流場(chǎng)的影響相對(duì)較少，JOSE等[9]在研究兩相流條件下離心泵葉輪特性的時(shí)候提到了設(shè)置不同氣泡直徑進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，討論了兩相流條件下的揚(yáng)程損失和氣泡尺寸與氣相體積分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系。趙文君等[10]設(shè)置了單一氣泡直徑和三種不同直徑的組合，應(yīng)用Fluent軟件對(duì)旋流器的氣液分離效果進(jìn)行了模擬研究。ZHANG等[11]對(duì)離心泵中的氣-固-液三相流進(jìn)行了數(shù)值研究，并對(duì)其中的氣相設(shè)置了多組單一氣泡直徑進(jìn)行對(duì)比。

前人對(duì)于葉輪內(nèi)氣泡的研究大多集中在流型的分析上，對(duì)于氣泡直徑的研究只是略帶一提，氣泡的大小、形狀、分布規(guī)律以及泵內(nèi)流型有待進(jìn)一步研究。對(duì)于氣液兩相流泵的數(shù)值模擬也基本沒有考慮氣泡大小[12-13]，因而不同直徑的氣泡對(duì)模擬結(jié)果的影響有待進(jìn)一步研究。

由于在高含氣率條件下，離心泵葉輪內(nèi)的氣相容易成團(tuán)或分層，因而只能在蝸殼部分觀察到清晰獨(dú)立的氣泡，葉輪內(nèi)的氣泡也只在低含氣率下才獨(dú)立可分辨。對(duì)此，擬采用高速攝像技術(shù)對(duì)泵內(nèi)氣液兩相流動(dòng)進(jìn)行可視化試驗(yàn)，分別研究葉輪內(nèi)以及蝸殼區(qū)域的氣泡大小和分布規(guī)律。進(jìn)而在此基礎(chǔ)上設(shè)置不同的氣泡大小對(duì)模型泵進(jìn)行數(shù)值模擬，并探討氣泡大小對(duì)數(shù)值模擬的影響。研究氣泡分布規(guī)律，能夠?yàn)楸脙?nèi)流體的流動(dòng)規(guī)律和數(shù)值模擬提供參考，為消除或快速排出氣泡、優(yōu)化泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指明方向，進(jìn)而為提高泵的性能提供科學(xué)依據(jù)。

1 試驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方案

1.1 試驗(yàn)裝置

氣液兩相流泵的可視化試驗(yàn)裝置如圖1所示。水在儲(chǔ)水罐、入口管、模型泵和出口管之間構(gòu)成一個(gè)循環(huán)流動(dòng)。氣體由氣泵通過輸氣管注入入口管段與水充分混合后進(jìn)入模型泵，同水回流入儲(chǔ)罐后從儲(chǔ)水罐頂部排出。液相流量由出口管與儲(chǔ)水罐之間的渦輪流量計(jì)測(cè)得，由出口閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)；氣相流量由轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)量并調(diào)節(jié)；泵的轉(zhuǎn)速由電控柜的變頻器進(jìn)行調(diào)節(jié)。為便于觀察泵內(nèi)流動(dòng)情況，模型泵采用有機(jī)玻璃制造，結(jié)構(gòu)參照IS80-50-250型低比轉(zhuǎn)速離心泵。為能夠捕捉到泵內(nèi)快速運(yùn)動(dòng)的氣泡并使之清晰呈現(xiàn)，采用高速攝像機(jī)進(jìn)行拍攝，型號(hào)為i-SPEED 3，必要時(shí)借助冷光源進(jìn)行補(bǔ)光。

1-儲(chǔ)水罐；2-進(jìn)出口調(diào)節(jié)閥；3-金屬軟管；4-渦輪流量計(jì)；5-進(jìn)口壓力傳感器；6-進(jìn)氣管；7-出口壓力傳感器；8-電控柜；9-冷光源；10-氣泵；11-減壓閥；12-氣體控制閥；13-轉(zhuǎn)子流量計(jì)；14-攝像機(jī)；15-離心泵；16-轉(zhuǎn)速傳感器；17-電機(jī)

受模型泵吸水室空間位置的限制，無法對(duì)泵內(nèi)全流道進(jìn)行全面的拍攝，因此將泵的葉輪分為4個(gè)區(qū)域分別進(jìn)行拍攝。由于蝸殼內(nèi)的氣泡較小，為了獲得更清晰的氣泡，對(duì)蝸殼Ⅱ～Ⅷ截面附近7個(gè)區(qū)域內(nèi)的流動(dòng)進(jìn)行拍攝。模型泵的區(qū)域劃分如圖2所示。

圖2 模型泵區(qū)域劃分

1.2 試驗(yàn)方法

通過電控柜變頻器調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速為400 r/min，出口閥調(diào)節(jié)液相流量為10 m3/h，流量計(jì)調(diào)節(jié)氣相流量為0.5 L/min。待運(yùn)行穩(wěn)定后采用高速攝像機(jī)依次拍攝各個(gè)區(qū)域的流動(dòng)情況，高速攝像機(jī)拍攝頻率設(shè)定為2 000幀/s，曝光時(shí)間為0.025 ms，拍攝所得圖像的分辨率為1 280×1 024，葉輪部分拍攝的區(qū)域大小約為74 mm×59 mm，蝸殼部分拍攝的區(qū)域大小約為36 mm×29 mm。

2 數(shù)值計(jì)算方法

2.1 模型參數(shù)與網(wǎng)格劃分

圖3(a)所示為計(jì)算所用泵的流體域幾何模型，其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)為：泵進(jìn)口直徑D1為80 mm，出口直徑D2為50 mm，葉輪外徑D3為254 mm，葉片出口寬度b1為9 mm，葉片數(shù)Z為6。采用Pro/E軟件對(duì)模型泵進(jìn)行三維建模，為使泵內(nèi)流動(dòng)能夠充分發(fā)展并避免進(jìn)出口回流對(duì)模擬結(jié)果的影響，對(duì)模型泵的進(jìn)口和出口進(jìn)行適當(dāng)延伸。圖3(b)所示為計(jì)算流體域網(wǎng)格，采用ICEM軟件對(duì)模型泵進(jìn)行網(wǎng)格劃分，考慮到模型的復(fù)雜性，葉輪和蝸殼部分采用四面體非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，并對(duì)蝸舌區(qū)域進(jìn)行局部加密，進(jìn)出口延長管段采用六面體網(wǎng)格。計(jì)算網(wǎng)格總數(shù)為1 212 180，當(dāng)繼續(xù)增加網(wǎng)格到2 032 151時(shí)，泵揚(yáng)程波動(dòng)幅度小于1%，因而當(dāng)前網(wǎng)格數(shù)量滿足計(jì)算精度要求。

圖3 幾何模型及計(jì)算流體域網(wǎng)格

2.2 計(jì)算方法

基本假設(shè)：(1)離心泵入口管段處混合均勻且流速相等；(2)氣液兩相均為不可壓縮介質(zhì)；(3)氣泡為直徑相同的均勻球形，不考慮形變和相變。

模型選擇：多相流模型采用Fluent中的Eulerian模型，考慮相間的滑移速度和動(dòng)量傳遞等，湍流模型采用SSTk-ω模型，氣液兩相之間的曳力模型采用Gidaspow模型，顆粒碰撞歸還系數(shù)為0.9，壓力速度耦合采用Phase Coupled SIMPLE算法，離散方法采用二階迎風(fēng)格式。

邊界條件：進(jìn)口采用速度進(jìn)口邊界條件，假設(shè)進(jìn)口氣液兩相分布均勻且速度相等，設(shè)定進(jìn)口速度、湍流強(qiáng)度、水力直徑和氣相占比；出口采用自由出流邊界條件；壁面無滑移，近壁面采用標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)。

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

采用高速攝像機(jī)拍攝多張圖片，由于葉片為均勻分布且氣泡分布受葉片周期性波動(dòng)影響，故以葉輪旋轉(zhuǎn)60°作為一個(gè)采樣周期，結(jié)合拍攝幀率，確定400 r/min時(shí)圖像的判斷間隔為50幅、500 r/min時(shí)圖像的判斷間隔為40幅、600 r/min時(shí)圖像的判斷間隔為33幅。對(duì)所取得的圖片采用二值化處理，二值化處理前后對(duì)比如圖4所示，以此更好地識(shí)別氣泡邊界[14-16]。通過對(duì)輪廓清晰的氣泡進(jìn)行描邊或填涂處理，計(jì)算得到各氣泡所占的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，即可得到占據(jù)的像素面積，進(jìn)而計(jì)算出各氣泡的當(dāng)量直徑。每個(gè)工況下選取3～6張圖片，共統(tǒng)計(jì)300個(gè)以上的氣泡直徑，繪制成直方圖。

圖4 二值化處理前后對(duì)比

3.1 葉輪內(nèi)氣泡大小分布規(guī)律

主要研究葉輪內(nèi)第一至第四象限的氣泡直徑變化規(guī)律，試驗(yàn)中泵的轉(zhuǎn)速為400 r/min、液相流量為10 m3/h、氣相流量為0.5 L/min保持恒定。葉輪內(nèi)的氣泡直徑分布和氣泡分布如圖5和圖6所示。

圖5 葉輪內(nèi)氣泡直徑分布

圖6 葉輪內(nèi)氣泡分布

總體來看，絕大多數(shù)氣泡在葉輪內(nèi)呈各自獨(dú)立存在的狀態(tài)，如文獻(xiàn)[13]提到的一樣，內(nèi)部流型表現(xiàn)為孤立泡狀流。氣泡直徑在葉輪內(nèi)的分布范圍較寬，從0.1～2.0 mm均有分布，近似呈現(xiàn)對(duì)數(shù)正態(tài)分布。由于存在氣體剛進(jìn)入葉輪沒來得及分割成小氣泡的情況，會(huì)出現(xiàn)個(gè)別直徑遠(yuǎn)大于2.0 mm的氣泡將不列入平均直徑的計(jì)算之中。在第一象限，如圖5(a)和圖6(a)所示，氣泡的平均直徑為0.96 mm，氣泡直徑集中分布在0.80 mm附近，0.55～1.05 mm之間的氣泡較多；在第二象限，如圖5(b)和圖6(b)所示，氣泡的平均直徑為0.93 mm，氣泡直徑仍集中分布在0.80 mm附近，但不如第一象限集中，0.45～1.15 mm之間的氣泡均占有相差不大的數(shù)量；在第三象限，如圖5(c)和圖6(c)所示，氣泡的平均直徑為0.94 mm，氣泡直徑相對(duì)集中分布在0.8 mm附近，氣泡直徑主要分布在0.40～1.30 mm之間；在第四象限，如圖5(d)和圖6(d)所示，氣泡的平均直徑為0.92 mm，氣泡直徑主要分布在0.40～1.1 mm之間。

由以上數(shù)據(jù)對(duì)比可知，葉輪內(nèi)氣泡直徑的分布在該工況下各象限之間相差不大。

3.2 蝸殼各截面氣泡大小分布規(guī)律

主要研究蝸殼第Ⅱ～Ⅷ截面的氣泡直徑變化規(guī)律，選取單個(gè)蝸殼截面的氣泡統(tǒng)計(jì)范圍為：葉輪出口到蝸殼壁面與截面中心線附近36 mm的寬度圍成的區(qū)域，各截面選取的寬度一致為36 mm，蝸殼各截面統(tǒng)計(jì)區(qū)域如圖7所示。

圖7 蝸殼各截面統(tǒng)計(jì)區(qū)域

蝸殼區(qū)域氣泡直徑分布直方圖如圖8所示。氣泡直徑在蝸殼各區(qū)域的分布也近似呈現(xiàn)對(duì)數(shù)正態(tài)分布。相比葉輪區(qū)域，氣泡直徑的分布范圍有所縮窄，基本分布在0.1～1.4 mm之間，幾乎沒有出現(xiàn)直徑大于2.0 mm的大氣泡。在第Ⅱ截面附近，如圖8(a)所示，氣泡的平均直徑為0.55 mm，氣泡直徑集中分布在0.50 mm附近，分布在0.40～0.60 mm之間的氣泡數(shù)量差不多；在第Ⅲ截面附近，如圖8(b)所示，氣泡的平均直徑為0.58 mm，氣泡直徑集中分布在0.50 mm附近，分布在0.40 ～0.60 mm之間的氣泡數(shù)量較多；在第Ⅳ截面附近，如圖8(c)所示，氣泡的平均直徑為0.61 mm，氣泡直徑的主要分布與第Ⅲ截面附近相近；在第Ⅴ截面附近，如圖8(d)所示，氣泡的平均直徑為0.65 mm，氣泡直徑集中分布在0.60 mm附近，分布在0.40～0.70 mm之間的氣泡數(shù)量較多；在第Ⅵ截面附近，如圖8(e)所示，氣泡的平均直徑為0.73 mm，氣泡直徑集中分布在0.65 mm附近，分布在0.50～0.80 mm之間的氣泡數(shù)量較多，氣泡分布直方圖整體向右移動(dòng)；在第Ⅶ截面附近，如圖8(f)所示，氣泡的平均直徑為0.77 mm，氣泡直徑集中分布在0.70 mm附近，分布在0.50～0.90 mm之間的氣泡數(shù)量較多；在第Ⅷ截面附近，如圖8(g)所示，氣泡的平均直徑為0.82 mm，氣泡直徑集中分布在0.80 mm附近，分布在0.60～1.10 mm之間的氣泡數(shù)量明顯增多。

圖8 蝸殼區(qū)域氣泡直徑分布直方圖

將蝸殼各截面的平均氣泡直徑繪制成折線圖，氣泡平均直徑沿蝸殼周向的變化如圖9所示，由以上數(shù)據(jù)對(duì)比可知，該工況下蝸殼各區(qū)域氣泡直徑的分布基本相似，氣泡平均直徑沿著蝸殼內(nèi)的水流方向整體呈增大趨勢(shì)。

圖9 氣泡平均直徑沿蝸殼周向的變化

氣泡平均直徑的變化可能受泵內(nèi)壓力、切應(yīng)力或液體流速的影響，隨著泵內(nèi)切應(yīng)力或液體流速的增大，更容易將大氣泡分割成更小的氣泡，壓力的增大使氣泡受到擠壓而保持相對(duì)較小的氣泡狀態(tài)。在內(nèi)部流場(chǎng)極為復(fù)雜的泵內(nèi)，氣泡平均直徑受壓力、切應(yīng)力和液體流速的共同影響。

4 數(shù)值計(jì)算結(jié)果分析

4.1 模擬結(jié)果驗(yàn)證

由數(shù)值計(jì)算得到的離心泵中截面壓力分布如圖10所示，由圖可見，泵內(nèi)壓力從葉輪中心向外逐漸增大，葉輪內(nèi)壓力均低于蝸殼內(nèi)壓力，驗(yàn)證了葉輪內(nèi)氣泡平均直徑小于蝸殼的原因。從蝸殼第Ⅱ截面至第Ⅷ截面附近的壓力逐漸降低，也可以解釋上圖中蝸殼內(nèi)氣泡直徑沿途呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢(shì)，前人的研究[17]有指出離心泵在低流量工況時(shí)，蝸殼內(nèi)的壓力沿液流方向呈現(xiàn)出由大變小再變大的規(guī)律，額定流量工況下，蝸殼內(nèi)壓力分布出現(xiàn)沿液流方向逐漸增大的趨勢(shì)。

圖10 離心泵中截面壓力分布

通過模擬發(fā)現(xiàn)，有少量的氣泡在蝸舌附近會(huì)出現(xiàn)向葉輪內(nèi)回流的現(xiàn)象，如圖11(a)所示。圖11(b)為實(shí)驗(yàn)室模型泵蝸舌附近在試驗(yàn)中所得的4個(gè)氣泡運(yùn)動(dòng)軌跡，通過i-SPEED3軟件在同一時(shí)間段內(nèi)逐幀捕捉該氣泡得到其運(yùn)動(dòng)軌跡。從圖中可以看出，氣泡在蝸舌附近并靠近葉輪的一側(cè)有回流入葉輪的現(xiàn)象，遠(yuǎn)離葉輪的氣泡軌跡基本是順著蝸殼流道線的。通過導(dǎo)出對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)和時(shí)刻點(diǎn)，參考文獻(xiàn)[18]的測(cè)量方法，為減小誤差，在同一氣泡運(yùn)動(dòng)軌跡中，最終確定每3個(gè)軌跡點(diǎn)采樣一次，計(jì)算出被追蹤氣泡在各標(biāo)記點(diǎn)的瞬間速度，氣泡速度沿運(yùn)動(dòng)軌跡的變化如圖12所示，由圖12可見，靠近蝸殼壁面的流速略低于中部的速度，且氣泡在經(jīng)過蝸舌附近時(shí)速度有下降趨勢(shì)，這是因?yàn)槲伾嗤隹诜较虻臋M截面逐漸增大使得流速有所降低，這與數(shù)值模擬得到的結(jié)果趨勢(shì)是一致的。

圖11 蝸舌附近氣相速度分布和氣泡運(yùn)動(dòng)軌跡

圖12 氣泡速度沿運(yùn)動(dòng)軌跡的變化

4.2 氣泡大小變化對(duì)吸水管氣相氣體分布的影響

為研究氣泡大小對(duì)數(shù)值模擬內(nèi)部流動(dòng)的影響，對(duì)氣液兩相流計(jì)算中的氣相分別設(shè)置為默認(rèn)氣泡直徑為0.009 9 mm、0.1 mm、0.4 mm、0.7 mm和0.9 mm五種情況進(jìn)行模擬。

從圖13(a)中可以看出，在吸水管中，默認(rèn)氣泡直徑為0.009 9 mm時(shí)，由于氣相在吸水管內(nèi)幾乎是均勻分布的，聚集現(xiàn)象不明顯，因而難以在吸水管內(nèi)觀察到明顯的氣相聚集分布幾乎觀察不到氣相在管中的分布。隨著氣泡直徑的增大，氣相分布在吸水管內(nèi)變得清晰明顯。氣泡直徑為0.1 mm時(shí)，在吸水管頂部能見到少量的氣相分布，如圖13(b)所示；氣泡直徑為0.4 mm、0.7 mm和0.9 mm時(shí)，很明顯地能見到較高體積分?jǐn)?shù)的氣相在管中分布，如圖13(c)、(d)和(e)所示。對(duì)比圖13(b)、(c)、(d)和(e)，在吸水管底部與葉輪的交接處，隨著氣泡直徑的增大，氣相體積的分布反而減小了甚至完全沒有了，一方面小直徑氣泡的慣性小更容易擺脫浮力的束縛，另一方面小氣泡運(yùn)動(dòng)的阻力更小，從而會(huì)有更多的小氣泡被葉輪卷入至底部，結(jié)合圖14吸水室內(nèi)氣相流線圖也能看出氣泡直徑越大，被卷入至底部的氣泡越少。事實(shí)上，在氣液兩相流泵的運(yùn)行過程中是會(huì)有少部分氣體被卷入底部的，這在前人的研究中也有提到[19]，因而對(duì)于研究吸水室來說，設(shè)置0.4 mm左右的氣泡直徑來進(jìn)行模擬相對(duì)較為準(zhǔn)確。

圖13 吸水室內(nèi)氣相體積分?jǐn)?shù)

圖14 吸水室內(nèi)氣相流線

4.3 氣泡大小變化對(duì)葉輪氣相氣體分布的影響

由圖15可知，總體而言，在葉輪入口至中部范圍內(nèi)的氣相濃度大于出口處，且集中于葉輪工作面上，隨著氣泡尺寸的增加，這種聚集現(xiàn)象越顯著。由于蝸舌的干涉作用，葉輪內(nèi)各流道的氣相分布不是對(duì)稱的，采用默認(rèn)氣泡直徑為0.009 9 mm的計(jì)算結(jié)果顯示，在各區(qū)域的氣相濃度均不高，對(duì)應(yīng)的氣相體積在泵內(nèi)的分布范圍就會(huì)較廣且分布均勻，其結(jié)果的準(zhǔn)確性不如其它氣泡直徑的模擬結(jié)果。另外，由于氣泡越大，對(duì)液相的跟隨性就越差，因而氣相在葉輪內(nèi)的聚集現(xiàn)象就越顯著，其分布范圍也就越小。氣泡直徑為0.9 mm的計(jì)算結(jié)果與葉輪內(nèi)氣泡分布的實(shí)際情況比較接近，因而對(duì)于研究葉輪內(nèi)氣相分布來說，設(shè)置為0.9 mm左右的氣泡直徑來進(jìn)行模擬相對(duì)較為準(zhǔn)確。

圖15 葉輪內(nèi)氣相體積分?jǐn)?shù)分布

4.4 氣泡大小變化對(duì)泵內(nèi)壓力分布的影響

從圖16中可以看出，泵內(nèi)壓力分布總體是相似的，在低流量工況下泵內(nèi)壓力沿著葉輪入口到蝸殼逐漸增大，蝸殼內(nèi)壓力先降低再升高，因而總體來說從入口到出口泵內(nèi)壓力逐漸增大，除了蝸舌附近壓力分布不是很均勻，整體上分布比較均勻。在氣液兩相流泵中，氣泡直徑越大，泵內(nèi)壓力稍有增大，但采用氣泡直徑為0.9 mm的計(jì)算結(jié)果壓力卻有所下降，可能是氣相在葉輪內(nèi)的聚集現(xiàn)象過于顯著而影響了泵內(nèi)壓力分布，氣泡直徑為0.7 mm的計(jì)算結(jié)果與泵內(nèi)實(shí)際壓力分布更為相近，因而對(duì)于研究泵內(nèi)壓力分布來說，設(shè)置0.7 mm左右的氣泡來進(jìn)行模擬相對(duì)較為準(zhǔn)確。

圖16 不同氣泡直徑情況下離心泵中截面壓力分布

5 結(jié)語

1)同一工況下，葉輪內(nèi)的氣泡平均直徑為0.94 mm，大于蝸殼區(qū)域，且葉輪內(nèi)氣泡直徑基本分布在0.1～2.0 mm之間，較蝸殼內(nèi)的0.1～1.4 mm分布更廣，蝸殼內(nèi)的氣泡平均直徑沿著流道方向由0.55 mm逐漸增大到0.82 mm。

2)通過試驗(yàn)與模擬均發(fā)現(xiàn)在蝸舌附近有少量氣泡出現(xiàn)回流現(xiàn)象，且試驗(yàn)與模擬得到的氣相速度分布規(guī)律也基本一致。

3)通過設(shè)置不同直徑的氣泡對(duì)氣液兩相流泵進(jìn)行模擬發(fā)現(xiàn)，研究離心泵不同部位和泵內(nèi)流動(dòng)情況不能同時(shí)達(dá)到準(zhǔn)確，宜采用不同的直徑研究各個(gè)部分才更準(zhǔn)確，氣泡直徑對(duì)泵內(nèi)氣相的集聚和分布范圍有一定的影響，氣泡直徑越大，氣相越容易聚集成高濃度分布。