在z=0剖面上，無負壓供水設備葉輪各流道中的液相相對速度矢量。此時工況為：流量與轉速為設計值，初始固相濃度Cv=0.2,顆粒相密度作=2000kg/m3。隨著顆粒粒徑的增大，葉輪流道內的低速區(qū)大小與液相相對速度最大值均呈現(xiàn)出先增大再減小的變化規(guī)律，但是相對速度低速區(qū)大小的變化比較明顯，而液相相對速度最大值的變化則不大。
無負壓供水設備水泵葉輪流道內的固相相對速度與同工況下的液相相對速度存在較大不同。ds增大，單個顆粒的體積、質量都增大：顆粒具有的慣性變大，能抵御干擾的能力得到加強，其本身的穩(wěn)定性會更好；另一方面，由于單個固相顆粒的質量增大，在相同固相濃度的條件下，離心式管道泵運輸?shù)墓滔嘟橘|中，顆?？倲?shù)量下降，固相的總表面積同樣降低，于是粒子間碰撞的可能性降低。基于上述等原因，在固相顆粒粒徑ds在0.1mm?4mm范圍內，葉輪流道內的固相相對速度分布梯度隨固相顆粒的增大而趨于明顯，且流動趨于平穩(wěn)。
流量與轉速均取設計值，初始固相濃度0=0.2，顆粒粒徑ds=1mm。如圖所示，隨著固相顆粒密度的增大，葉輪各個流道內的液相相對速度低速區(qū)持續(xù)擴大，且脫流現(xiàn)象越來越嚴重，產(chǎn)生的漩渦逐漸變大。這說明葉輪流道內液相流動狀態(tài)更加雜亂。同時，伴隨固相顆粒密度的繼續(xù)加大，葉輪內的液相相對速度最高值穩(wěn)步增加，離心式泵運輸介質中顆粒密度作分別為1500kg/m3、2000kg/m3、2800kg/m3、3500kg/m3時，流道內液相相對速度最大值分別10.6m/s、11.2m/s、13.1m/s、14.1m/s。葉輪各流道中的固相相對速度矢量。此時工況為：流量與轉速均取設計值，初始固相濃度G=0.2,顆粒粒徑忒=1mm。與隨顆粒粒徑的變大類似，隨著固相顆粒密度的提高，單個粒子的質量變大；而區(qū)別在于，Ps的增加不會導致固相的體積變大。當—定時，管道泵內輸送的兩相介質中固相顆粒數(shù)目相對來說是減少的。對于固相的流動，在一定范圍內，顆粒質量越大，其保持既定運動規(guī)律的能力越強，在管道泵葉輪流道內的流動較好。葉輪流道內固相相對速度的最大值伴隨固相顆粒密度的增加而提高。在4種不同的ps下，葉輪流道中液相相對速度最大值分別9.53m/s、11.1m/s、13.3m/s、14.6m/s。
無負壓供水設備管道泵的性能參數(shù)最高效率與高效區(qū)，將流量從20m3/h，每增大5m3/h進行一次計算獲得相應工況時的性能參數(shù)，直至流量為150m3/h，在這個范圍內一共有25個工況點。利用這25個不同的工況點，基于MATLAB軟件的曲線擬合工具箱，得到管道泵基于數(shù)值模擬的多項式擬合曲線，并利用此擬合曲線求得效率的最高值、相應的流量值以及0.9571時的流量。
圖1：不同初始固相濃度對管道泵揚程、最高效率、高效區(qū)的影響
揚程隨顆粒相密度的提高而降低得非常迅速，當外=1500kg/m3時，揚程高達30.23m，而當外=4000kg/m3時，揚程僅為17.95m，顆粒相密度增加了約2.67倍，而揚程下降了近14m。由此可見，顆粒相密度對管道泵的揚程影響非常顯著。就最高效率而言，在整個計算密度區(qū)間內，由75.69%降至55.38%，下降了20.21個百分點，所以顆粒相密度對管道泵的最高效率影響同樣非常巨大。
