为研究圆盘泵内流动规律,将圆盘泵叶轮分为无叶区和叶片区。应用CFD技术对模型泵内部的流动进行数值模拟,并对速度矢量图、等值线图和压力等值线图进行分析。分析认为旋流是圆盘泵内的主要流动方式,无叶区内较大部分是低压区,在叶轮无叶区和叶片区间存在贯通流,叶片区流入无叶区的贯通流将较大角惯量传递给无叶区内的流体是圆盘泵具有良好通流能力的原因。

针对原有叶片圆盘泵扬程和效率较低的状况,在原有叶轮的基础上进行了结构改型,采用多重参考坐标系法模拟叶轮在泵内旋转。利用Eulerian多相流模型、标准κ-ε湍流模型与SIMPLEC算法对改型前、后叶片圆盘泵进行数值模拟,得出改型前、后叶片圆盘泵在清水介质条件下的效率和扬程水力性能曲线,分析不同圆弧过渡角度及轴向伸出长度对泵水力性能影响,对比分析改进前、后叶轮的抗气蚀性能;并得出改进前、后叶片圆盘泵在固液两相流条件下的固相颗粒体积分布云图。结果表明：改型后的叶片圆盘泵模型不仅具有改进前叶片圆盘泵的优点,且效率、扬程及抗气蚀性能均高于改型前叶片圆盘泵。

为研究颗粒性质对颗粒在叶片圆盘泵叶轮内分布规律的影响，将叶片圆盘泵叶轮分为无叶区和叶片区，采用多重参考坐标系法模拟流体在叶片区和无叶区内的流动。采用Eulerian多相流模型、RNGk-ε湍流模型与SIMPLEC算法，利用Fluent软件对叶片圆盘泵内固液两相湍流进行数值模拟。对不同直径、不同浓度及不同密度颗粒在叶轮叶片区和无叶区的分布及颗粒在叶轮表面分布规律进行分析。结果表明：颗粒密度和颗粒直径对颗粒分布影响较大，颗粒密度、粒径越大，颗粒越难被液相带动加速而处在液相相对速度较慢的无叶区，随着颗粒密度、粒径的增大，叶轮表面颗粒浓度分布变化趋缓；颗粒浓度对颗粒在无Ⅱ十区和叶片区分布影响较小；叶片表面颗粒浓度大于轮盘表面颗粒浓度，从动轮上轮盘表面和叶片表面颗粒浓度要小于相应主动轮表面颗粒浓度。