在z=0剖面上，无负压供水设备叶轮各流道中的液相相对速度矢量。此时工况为：流量与转速为设计值，初始固相浓度Cv=0.2,颗粒相密度作=2000kg/m3。随着颗粒粒径的增大，叶轮流道内的低速区大小与液相相对速度最大值均呈现出先增大再减小的变化规律，但是相对速度低速区大小的变化比较明显，而液相相对速度最大值的变化则不大。

无负压供水设备水泵叶轮流道内的固相相对速度与同工况下的液相相对速度存在较大不同。ds增大，单个颗粒的体积、质量都增大：颗粒具有的惯性变大，能抵御干扰的能力得到加强，其本身的稳定性会更好；另一方面，由于单个固相颗粒的质量增大，在相同固相浓度的条件下，离心式管道泵运输的固相介质中，颗粒总数量下降，固相的总表面积同样降低，于是粒子间碰撞的可能性降低。基于上述等原因，在固相颗粒粒径ds在0.1mm〜4mm范围内，叶轮流道内的固相相对速度分布梯度随固相颗粒的增大而趋于明显，且流动趋于平稳。

流量与转速均取设计值，初始固相浓度0=0.2，颗粒粒径ds=1mm。如图所示，随着固相颗粒密度的增大，叶轮各个流道内的液相相对速度低速区持续扩大，且脱流现象越来越严重，产生的漩涡逐渐变大。这说明叶轮流道内液相流动状态更加杂乱。同时，伴随固相颗粒密度的继续加大，叶轮内的液相相对速度最高值稳步增加，离心式泵运输介质中颗粒密度作分别为1500kg/m3、2000kg/m3、2800kg/m3、3500kg/m3时，流道内液相相对速度最大值分别10.6m/s、11.2m/s、13.1m/s、14.1m/s。叶轮各流道中的固相相对速度矢量。此时工况为：流量与转速均取设计值，初始固相浓度G=0.2,颗粒粒径忒=1mm。与随颗粒粒径的变大类似，随着固相颗粒密度的提高，单个粒子的质量变大；而区别在于，Ps的增加不会导致固相的体积变大。当—定时，管道泵内输送的两相介质中固相颗粒数目相对来说是减少的。对于固相的流动，在一定范围内，颗粒质量越大，其保持既定运动规律的能力越强，在管道泵叶轮流道内的流动较好。叶轮流道内固相相对速度的最大值伴随固相颗粒密度的增加而提高。在4种不同的ps下，叶轮流道中液相相对速度最大值分别9.53m/s、11.1m/s、13.3m/s、14.6m/s。

无负压供水设备管道泵的性能参数最高效率与高效区，将流量从20m3/h，每增大5m3/h进行一次计算获得相应工况时的性能参数，直至流量为150m3/h，在这个范围内一共有25个工况点。利用这25个不同的工况点，基于MATLAB软件的曲线拟合工具箱，得到管道泵基于数值模拟的多项式拟合曲线，并利用此拟合曲线求得效率的最高值、相应的流量值以及0.9571时的流量。

图1：不同初始固相浓度对管道泵扬程、最高效率、高效区的影响

扬程随颗粒相密度的提高而降低得非常迅速，当外=1500kg/m3时，扬程高达30.23m，而当外=4000kg/m3时，扬程仅为17.95m，颗粒相密度增加了约2.67倍，而扬程下降了近14m。由此可见，颗粒相密度对管道泵的扬程影响非常显著。就最高效率而言，在整个计算密度区间内，由75.69%降至55.38%，下降了20.21个百分点，所以颗粒相密度对管道泵的最高效率影响同样非常巨大。