固液两相

多级矿用泵的固液两相流数值计算工作面尾缘处的流动分离有明显的抑制作用，一定程度上可以提高扬程。

两相流数值计算中，叶轮和导叶中的静压、相对速度、流线等物理量呈中心对称分布，与单相数值计算相比，粒子的存在没有从根本上改变物理量的分布规律。

一、引言矿用潜水电泵是将泵和电机连成一体，共同潜入水中工作的机组。

矿用潜水泵实际抽送的是固液混合的两相流介质[1-2]，而传统矿用潜水泵的水力设计大多是建立在单相流理论上的经验设计。

由于实际应用中输送的介质为固液混合的二相流体，造成了单相流理论设计的矿用潜水泵存在运行效率低、寿命短等问题。

由于固液两相流泵抽送介质的千差万别，两相流流动的问题十分复杂。

奥布雷恩在1937年通过大量的实验研究，提出了砂水混合物在叶轮内运动的物理模型。

张维聚、马振宗、陈涟等分别通过理论分析和实验究探讨了固体颗粒的浓度、比重、粒径分布及粘性对清水泵性能的影响。

梁跃等[3]通过二相流理论进行矿用潜水泵的设计，一定程度解决了粒子对二相流湍流结构的影响问题。

在这些研究的基础上，本文采用ANSYS CFX软件，对多级矿用潜水泵在设计点工况下进行数值计算，探索不同的泵进口固体相浓度、不同固体相颗粒大小对泵性能的影响，分析其两相流场的分布规律。

二、几何模型本文选取BQS20-30×06-55型矿用泵作为研究对象。

对该泵进行三维建模，并对其在设计点工况下进行数值计算，探索不同的泵进口固体相浓度、不同固体相颗粒大小对泵性能的影响并与试验结果进行对比，分析其两相流场的分布规律及其对泵外特性能的影响。

三、数值计算方法3.1控制方程本文在模拟固液两相流动过程中认为液相是连续流体相，固相作为离散固体相，采用Particle离散模型，即欧拉——欧拉多流体模型来描述固液两相流之间的相互作用。

控制方程对液相的湍流模型采用Standard k-ε双方程模型，固相采用零方程模型，在计算域进口基本相为水，第二相为离散固体。

流态冰标准
流态冰是一种含有悬浮冰晶颗粒的固液两相溶液，也称为冰浆、液冰、二元冰、颗粒流冰、泵送冰等。

它是国际上新兴的一种全新的冷却介质，主要用于渔业制冷、食品保鲜等领域。

关于流态冰的具体标准，包括以下几点：
1.组成：流态冰是由水和冰晶粒子组成的混合物，冰晶的含量约为40%，其浓度
可以上下调节。

2.颗粒大小：冰晶粒子微小绵密，直径不超过1mm。

3.流动性：流动性强，可以利用泵进行输送。

4.冷却效率：与传统的冷却方式相比，流态冰具有更高的冷却效率。

例如，其冷
却能量比冷海水高4～8倍，载冷能力是冷却水的1.8～4.3倍。

在冷却水产品时，与
传统片状冰相比，流态冰具备更高的冷却率，即冷却相同质量的鱼，降低相同温度，生产流态冰所需的压缩机功耗要低于生产片冰的功耗。

5.保鲜效果：使用流态冰进行预冷时，鱼体可全部浸入流态冰中，有效防止鱼体
水分的流失，减少生产过程中的质量损失。

并且，由于流态冰的潜热和换热面积都很大，可快速预冷渔获物，防止冻鱼因冰晶的不良影响导致蛋白质变性、组织结构损伤等品质下降问题。

6.环保性：流态冰可以用海水或淡水加少许盐生产，高效节能、绿色环保。

7.系统封闭性：在制冰过程中，整个系统保持连续封闭，避免外界空气对流态冰
和水产品的二次污染，从而提高清洁度。

此外，流态冰还可以用于管道的清洗，其清洗方法简单、高效、环保，能够有效地清除管道内的污垢和障碍物，保证管道的完整性和安全性，降低清洗成本，提高管道的使用寿命。

以上信息仅供参考，如有需要，建议咨询相关领域的专家或查阅相关文献资料。

固液两相流的研究现状及进展摘要：本文主要写了固液两相流泵在国内的研究现状以及分别从内特性、外特性两方面对国内固液两相流泵的研究进展进行分析。

文中还给出了对固液两相流动中的最佳流动模式进行了探讨及固液两相流泵常用研究方法的分析。

关键词：固液两相流泵数学模型流动模式牛顿流体1．固液两相流泵在国内的研究背景我国对液固两相流泵的研究则始于20世纪70年代末80年代初,直到80年代中期以后按两相流理论设计的泵才逐步得到应用。

经过几十年的努力,我国两相流泵技术也得到了长足的发展, 国内许多学者应用两相流理论对固液泵进行了水力设计和试验研究, 积累了许多很有价值的经验和数据, 为我国对液固两相流泵的研究开辟了广阔的道路。

2.国内固液两相流泵的研究现状固液两相流泵的基本概念通常分为两类①杂质泵，包括泥浆泵、砂泵、挖泥泵等，主要用于冶金、矿山开采、电力、煤炭、水泥等行业抽送尾矿、精矿、灰渣、煤泥、水泥等，也可用于江、河、湖、海的挖泥和疏浚。

离心式泵约占杂质泵总量的70% 左右，这类泵主要应考虑磨损问题。

市场调查发现: 上海主流泵生产企业生产的离心式的固液两相流泵主要是渣浆泵。

②无堵塞泵，包括旋流泵、单流道泵、多流道泵、螺旋离心泵和开式或半开式离心泵等，主要用于抽送污水、纸浆、纤维等，这类泵主要考虑的是堵塞问题。

由于固液两相流动的复杂性和特殊性，所以固液两相流泵在性能、噪声、寿命等方面存在着较大的缺陷。

为了克服上述缺点，国内外学者先后通过理论分析，实验研究和数值模拟等方法深入研究固液两相流泵的流动机理，优化泵的设计来提高其效率和寿命，降低噪音。

3.固液两相流泵的研究理论3.1外特性研究20 世纪30 ～ 60 年代，国外学者研究固液相的性质与外特性关系得出的主要结论是: ①泵的扬程随着浓度的增加而下降; ②泵的功率随着浓度的增大而增大; ③泵的效率随着浓度的增加而下降;④泵的最高效率点向着小流量区偏移。

固液混合物的性质( 浓度、比重、粒径) 对离心泵性能方面的影响。

Ⅰ、目的要求1.了解固-液相图的基本特点。

2.用热分析法测绘铅—锡二组分金属相图。

3.学会热电偶的制作、标定。

的测温技术Ⅱ、基本原理相图是多相（两相及两相以上）体系处于相平衡态时体系的某物理性质（最常见是温度）对体系的某一自变量（如组成）作图所得的图形；图中能反映出相平衡情况（相的数目及性质等），故称为相图。

二元或多元的相图常以组成为变量，其物理性质则大多取温度，由于相图能反映出多相平衡体系在不同条件（如自变量不同）下相平衡情况，故研究多相体系的性质以及多相体系平衡的演变（例如，冶金工业钢铁、合金冶炼过程；化学工业原料分离制备过程）等都要用到。

二组分体系的自由度与相的数目有以下关系：自由度=组分数-相数+2由于一般物质其固、液两相的摩尔体积相差不大，所以固-液相图手外界压力的影响颇小。

这是它与气-液平衡体系的最大差别。

各种体系不同类型相图的解析在物理化学课程中占有重要地位。

对相图的制作有很多方法，统称为物理化学分析，而对凝聚相研究（如固-液、固-固相等），最常用的方法是液、固借助相变过程中温度变化而产生的，观察这种热效应的变化情况，以确定一些体系的相态变化关系，最常用的方法就是热分析及差热分析方法。

本实验就是用热分析法绘制二元金属相图。

二组分金属相图是表示两种金属混合体系组成与凝固点关系的图。

由于此体系属凝聚体系，一般视为不受压力影响，通常表示为固液平衡时液相组成与温度的关系。

若两种金属在固相完全不溶，在液相可完全互溶，其相图具有比较简单的形式。

步冷曲线法是绘制相图的基本方法之一，是通过测定不同组成混合体系的冷却曲线来确定凝固点与溶液组成的关系。

通常是将金属混合物或其合金加热全部熔化，然后让其在一定的环境中自行冷却，根据温度与时间的关系来判断有无相变的发生。

图1是二元金属体系一种常见的步冷曲线。

图2是两组分金属固液相图。

图3有过冷现象时的步冷曲线。

当金属混合物加热熔化后冷却时，由于无相变发生，体系的温度随时间变化较大，冷却较快（1~2段）。

固液两相过滤及分离技术1.引言1.1 概述概述固液两相过滤及分离技术是一种常用的固液分离方法，广泛应用于各个领域。

该技术通过利用物理或化学的手段，将固体与液体有效地分离，以实现固体的回收利用或液体的纯化处理。

随着工业化的发展和环境问题的日益严重，固液两相过滤及分离技术得到了更为广泛的应用和重视。

在生产过程中，许多液体含有大量固体颗粒或杂质，需要进行过滤分离来提高产品质量和增加产量。

同时，在环境保护方面，固液两相过滤及分离技术也被广泛运用于废水处理、固废处理以及资源回收等领域，能够有效减少废物排放，减轻环境负担。

本文将围绕固液两相过滤及分离技术展开全面介绍和探讨。

首先，我们将详细介绍该技术的原理和机制，包括固液分离的基本原理和相关理论知识。

其次，我们将重点讨论固液两相过滤技术在不同领域的应用情况，包括化工、食品工业、医药等领域。

最后，我们将进一步展望固液两相过滤及分离技术的发展前景，并提出一些建议和展望。

本文的目的在于通过对固液两相过滤及分离技术的全面介绍和深入研究，加深对该技术的理解和认识，为相关领域的工程师、研究人员和决策者提供参考和借鉴。

同时，希望通过本文的撰写和发表，推动固液两相过滤及分离技术的应用和研究，为促进工业发展和环境保护作出贡献。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式编写：文章结构部分旨在介绍本文的整体结构安排，以便读者能够更好地理解文章的内容和组织架构。

本文主要分为三个部分，分别是引言、正文和结论。

引言部分将对固液两相过滤及分离技术的概述进行介绍，明确文章的研究背景和意义。

引言中还会提到本文的文章结构，与本文的大纲相对应。

正文部分是本文的核心部分，将详细介绍固液两相过滤技术和固液两相分离技术的原理和应用领域。

在固液两相过滤技术部分，我们将首先介绍其原理，包括工作原理和操作步骤等内容，并通过一些实际应用案例来说明其在不同领域中的具体应用。

随后，我们将转向固液两相分离技术的描述，包括其原理，以及不同领域中的应用案例。