为保证CFD计算结果的可信度和准确性，将初始离心式管道泵的实验数据，包括不同工况下的效率、扬程和轴功率，与初始模型的CFD计算值进行对比，模型泵试验及模拟的外特性曲线对比。整体上，数值模拟得到的性能曲线优于试验得到的性能曲线，这是由于数值模拟过程中，将广一水泵内流体的流动和泵的结构做了适当简化和假设。试验曲线，流量取93.56m3/h时，对应效率最大值68.62%。在整个流量范围内，虽然数值模拟性能曲线与试验性能曲线稍有差异，但是两者的误差不大，两者的吻合程度较高。因此，可以认为数值模拟能够真实地反映各工况条件下管道泵的性能，这利用数值模拟的方法对离心式管道泵进行仿真计算提供了试验支撑。

固液两相介质中颗粒的物理特性对离心式管道泵的内部流动有着巨大的影响。本节选取描述固相颗粒特征的3个参数：初始固相浓度Cv、颗粒粒径式(mm)、颗粒相密度A(kg/m3)。分别固定其中2个参数，改变另外1个参数，探究颗粒相特性变化对泵内流动规律的影响。

叶轮进口处的静压最低，从叶轮进口到叶轮出口，静压依次提高，梯度明显。在叶轮出口与蜗壳隔舌之间的位置，压力有最大值，这是由于此处流动受阻，使得流体的动能转换成了静压能。靠近蜗壳的出口处压力有所降低，由于蜗壳出口与出水段的进口相连接，流体的流动由蜗壳扩散段内的扩散流动变成出水管内的圆管流动，流体在此处存在一定的速度扰动，使得流体的压力减小。同时，当Cv分别取0.1、0.2、0.3、0.4,泵内的最大压力值分别为337837Pa、330025Pa、321999Pa、317018Pa。

图1：叶轮与蜗壳流道z=0剖面上不同初始固相浓度时的静压分布(Pa)

流道内最大压力值分别为345568Pa、330325Pa、305023Pa、286756Pa。当固相颗粒密度A相对较大时，流道内的压力下降明显。这说明在相同浓度的情况下，随着颗粒密度增大，两相介质的混合密度增大，离心式管道泵对固液两相介质的抽送能力减弱。相对速度在流道内的分布无明显规律，当流体开始流进叶轮流道，叶轮流道进口相对狭长，流体的通过速度就相对较快，导致叶轮进口处的压力降低，这也是汽蚀容易发生在此处的主要原因。沿流道的扩散，液相流体的速度有所降低，但并无明显梯度。随着流道的持续扩散，由于叶片背面出口附近产生漩涡，出现脱流，导致了一个相对低速区域产生，于是叶片背面出口处的相对速度比工作面小。广一化工泵叶轮出口与蜗壳进口的交界处，在旋转叶轮与静止蜗壳的动静干涉影响下，在此处相对速度取得了较大值。同时，伴随初始固相浓度增加，叶片背面出口附近的低速区域有持续扩大的趋势，且相对速度最大值也不断增大，由CV=0.1时的9.78m/s增至CV=0.4时的13.9m/s。

叶轮内各流道中固相的相对速度矢量图。此时工况为：流量与转速均取设计值，颗粒粒径式=1.0mm，颗粒相密度A=2000kg/m3。由图可知，固相的相对速度与液相的相对速度整体上分布一致，但固相相对速度从叶轮进口到出口逐渐变大的梯度比液相明显，且矢量的指向从叶轮的进口到出口的趋势较液相好。特别是在浓度低于0.2时，叶轮流道内并没有产生漩涡，由于固相颗粒本身占据一定质量与体积，惯性的作用可以抵消部分来自流道扩散而造成的流体扰动。但伴随初始固相浓度Cv逐步增加，固相颗粒之间的相互接触与碰撞的机会增加，加剧了叶片背面的脱流，并在出口附近形成低速区域，叶轮流道内的固相相对速度的最大值也跟随Cv的提升而变大，但略小于液相相对速度的最大值。