2015年熔盐泵非定常流动：黏度与α角影响的数值研究

本文主要探讨了"不同黏度下熔盐泵非定常流动的数值分析"这一主题，针对熔盐泵在高温工作条件下的内部流体力学特性进行了深入研究。熔盐泵作为一种在高温能源转换系统中常见的设备，其内部流动状态对泵的性能和效率有显著影响。研究者采用了三维雷诺时均(Navier-Stokes)方程和标准k-ε湍流模型进行数值模拟，这是一种常用的方法来预测复杂流体系统的动态行为。 首先，作者关注的是不同黏度对熔盐泵流动特性的影响。在设计流量下，研究发现熔盐泵出口静压对于黏度的变化相对不敏感，这意味着泵的性能可能在一定程度上独立于工作介质的黏度特性。然而，这并不意味着黏度可以完全忽略，因为它可能影响泵的效率和稳定性。 其次，研究还考察了叶片与蜗舌之间的夹角（α）对流动的影响。结果显示，压力随α角的变化趋势在不同黏度下基本保持一致，说明这个参数对于泵的整体压力分布具有决定性作用。叶片与蜗舌之间的夹角调整可以有效地控制和优化压力分布，从而改善泵的工作效率。 更深入地观察叶轮内的流动状态，发现吸力面速度较大，这是理想流动状态的一个重要指标。然而，在叶片压力面上，低速区的分布并不均匀，它们集中在中间位置，且其面积大小受到黏度和α角的共同影响。具体来说，当α设置为35°时，靠近蜗舌的流道内出现了最大的低速区域，这可能是由于局部流动阻力或涡旋形成的结果。 这项研究的重要价值在于，它揭示了熔盐泵内部流动现象的规律，为提升泵的水力性能提供了理论依据。通过理解这些流动特性，工程师们可以根据实际工况选择合适的黏度和叶片角度设计，以优化泵的性能，降低能耗，延长设备寿命。因此，这项研究对于熔盐泵的设计、制造以及操作维护都具有重要的指导意义。