一种基于DPM模型的一体化预制泵站沉积特性的计算方法
专利汇可以提供一种基于DPM模型的一体化预制泵站沉积特性的计算方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于DPM模型的一体化预制 泵 站沉积特性的计算方法。本发明的过程为：采用LES计算一体化预制泵站中潜污泵的内部流场，并与试验验证；基于DPM模型计算一体化预制泵站内单颗粒运动轨迹，并与试验结果进行比较，验证离散相模型的适用性；提出评价预制泵站防沉积性能的两项指标：颗粒的沉积率以及泵坑表面易沉积区域的面积占比；采用刚盖假定或VOF方法对一体化预制泵站内固液两相流动进行数值计算；根据 迭代 结果计算出颗粒的沉积率；将泵坑表面的流速 云 图进行二元化及二值化处理，基于MATLAB与 图像处理 函数得出易沉积区域的实际面积。本发明提出了一体化预制泵站沉积特性计算方法，为研制防淤积型一体化预制泵站提供了理论依据。，下面是一种基于DPM模型的一体化预制泵站沉积特性的计算方法专利的具体信息内容。
1.一种基于DPM模型的一体化预制泵站沉积特性的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)采用大涡模拟LES方法计算一体化预制泵站中潜污泵的内部流场，并与试验结果进行比较，以验证液相流动计算模型；
基于离散相模型DPM计算一体化预制泵站泵坑表面单颗粒的运动，进行高速摄影试验拍摄粒子运动，提取单颗粒模拟与试验运动轨迹，并进行对比，验证DPM模型在一体化预制泵站固液两相模拟计算上的适用性和准确性；
(2)基于验证所得LES方法、DPM离散相设置进行固液两相流计算，根据预制泵站内流场的数值模拟结果和DPM模型的迭代结果，提出评价预制泵站防沉积性能的两项指标：颗粒的沉积率DE以及泵坑表面易沉积区域的面积占比AR；
(3)基于LES和DPM模型，采用刚盖假定方法或VOF方法对一体化预制泵站内固液两相流动进行数值计算；
(4)根据DPM模型迭代计算结果可得出从进水口射入的粒子数N1、从出口处流出的粒子数N2、以及剩余的粒子沉积或悬浮在筒体内的粒子N3，并计算出一体化预制泵站内颗粒的沉积率
(5)将泵坑表面流速云图进行二元化处理，并通过阈值分割将二元速度图二值化，基于MATLAB与图像处理函数进行标定计算，最终得到易沉积区域的实际面积。
2.根据权利要求1所述的一种基于DPM模型的一体化预制泵站沉积特性的计算方法，其特征在于：步骤(1)中，由于从进水管进入的单颗粒的运动范围较大，难以控制准确的初始位置和速度，因此不能通过可视化试验获得完整的运动轨迹，因此选择分布在泵坑表面不同位置、初始速度为0m/s的颗粒进行计算，并与试验结果进行对比，以验证DPM模型在一体化预制泵站固液两相模拟计算上的准确性。
3.根据权利要求1所述的一种基于DPM模型的一体化预制泵站沉积特性的计算方法，其特征在于：步骤(3)中，所述的一体化预制泵站内固液两相流动数值计算时，忽略壁面对固体颗粒的粘着力，只考虑颗粒由于碰撞与运动导致失速的情况下造成的沉积。
4.根据权利要求1所述的一种基于DPM模型的一体化预制泵站沉积特性的计算方法，其特征在于：步骤(4)中，为了准确判断颗粒是否处于沉积状态，将长度标尺设置为10mm，最大计算步数设置为10000，即允许颗粒运动最大为100m的路程；若颗粒在一体化预制泵站筒体内运动100m还不能逃逸出筒体，则认定颗粒处于悬浮或在漩涡中打转的状态。
5.根据权利要求1所述的一种基于DPM模型的一体化预制泵站沉积特性的计算方法，其特征在于：步骤(5)中，所述的易沉积区域的实际面积计算方法如下：
(1)根据固液两相流理论中的Govier理论，计算颗粒的沉降速度：
式中：ds为颗粒的平均直径；ρl为流体的密度；ρs为固体颗粒的密度；
(2)计算能带动颗粒运动的临界流体速度，即混合流体流速um，在本发明专利中um＝
3ut；
(3)通过混合流体速度将泵坑表面的流速云图进行二元化处理，流体速度小于um的区域即为易沉积区域，通过MATLAB图像处理函数rgb2gray和im2bw，将二元流速分布图进行二值化，并通过size、length和find函数计算易沉积面积，通过imdistline函数对泵坑表面进行标定，最终得到易沉积区域的实际面积Ad和泵坑表面面积Aa，则易沉积区域面积占比计算公式为：
一种基于DPM模型的一体化预制泵站沉积特性的计算方法
技术领域
背景技术
8-12个逆时针圆弧肋条，逆时针圆弧肋条围绕曲面筒体中心均匀分布。申请号为
201520558637.2的实用新型专利设计了一种弧形的进水加速通道，水流自弧形通道进入圆柱形内腔时在内腔中可以形成旋转水流，以此使水流的流速增加。
发明内容
具体实施方式
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