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渣浆泵是近年来由于物料运输颗粒较大而进化出的一种效率较高、性能相对较强的离心泵。渣浆泵广泛用于矿山，电力、冶金、煤炭、环保等行业输送含有固体颗粒的浆体。渣浆泵在国民生产中应用广泛、实用性强，在水力输送方面发挥了不可替代的作用。目前离心式渣浆泵的设计是按照清水泵理论设计的，由于设计工况介质与实际操作介质物性差别很大，使得渣浆泵在实际运用中的扬程低于设计扬程、效率偏低、磨损严重、寿命较短，导致渣浆泵的实际性能无法满足生产需求。近年来，随着计算机和CFD技术的发展，研究人员将数值模拟技术很好的应用到了两相流泵的流场研究中，通过数值计算得到了许多非常有价值的流体流动规律，为渣浆泵的优化设计提供了有效的参考依据，同时在很大程度上节约了实验成本、缩短了实验周期。但由于两相流介质的复杂性、多边性，使得当前的数值计算很难找到一个准确的数学模型进行仿真分析，数值仿真计算仍需要更多学者投入更多的研究。
论文主要的研究内容和成果如下:
1、根据渣浆泵的结构特点以及内部流场特征，使用Pro/E的三维造型功能，参照木模图分别对进口管，叶轮和蜗壳进行了三维实体造型。
2、采用目前非常流行的专用CFD前处理器ICEM软件对离心式渣浆泵流道进行结构网格划分，并对网格进行了无关性验证。
3、采用标准k-ε模型来封闭求解N-S方程。对封闭的方程组进行数值求解，采用有限体积法进行离散，压力修正使用SIMPLE算法，利用FLUENT软件对渣浆泵进行了的数值模拟，结果如下:
1)运用流体动力学分析方法对离心式渣浆泵进行流场数值模拟，讨论浆体物性对压力场的影响;
2)在非定常情况下分析了颗粒粒径及初始浓度对叶轮和蜗壳速度场的影响;
3)分析了固体颗粒物性对渣浆泵效率与扬程的影响。
4、结合离散元原理，采用EDEM-Fluent耦合方法，对渣浆泵内部两相流流动进行仿真分析。结果如下:
1)分析了不同粒径颗粒在耦合中的受力情况，并研究了渣浆泵壁面在运动中的受力情况;
2)建立混合粒径颗粒模型，研究了混合粒径工况下，不同粒径的颗粒的运动行为;
3)在EDEM中建立了不同粒型的颗粒，突破了传统数值模拟方法只局限于球形颗粒模型。分析了不同粒型工况下颗粒运动轨迹规律和泵壁面的受力情况。