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《基于流固耦合方法的斜流泵葉輪強度分析.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2012年第40卷第12期流體機械19文章編號：1005一0329(2012)12—0019一04基于流固耦合方法的斜流泵葉輪強度分析李偉，施衛(wèi)東，張德勝。曹衛(wèi)東，李通通(江蘇大學流體機械工程技術研究中心，江蘇鎮(zhèn)江212013)摘要：葉輪作為斜流泵的核心關鍵部件，其安全性和穩(wěn)定性對泵機組的穩(wěn)定運行和使用效率有較大影響。本文基于cFx軟件，選用標準k—s模型，采用sIMPLEc算法對斜流泵內部流動進行三維數(shù)值模擬。將流場的計算結果作為已知條件導入ANSYSworkbench界面，采用單向流固耦合方法對葉輪耦合系統(tǒng)進行仿真計算。研究結果表明，
2、數(shù)值模擬采用的網格類型、湍流模型能夠較為準確地計算斜流泵的內部流動特性。葉輪葉片最大應力出現(xiàn)在葉片的中部區(qū)域，最大等效應力值為53．24MPa，遠小于材料的疲勞極限；最大的變形發(fā)生在葉片外緣處，整體變形在許用范圍之內；流體作用力是影響葉輪強度的主要因素。關鍵詞：斜流泵；葉片；流固耦合；等效應力中圖分類號：TH3；Tvl3l文獻標識碼：Adio：10．3969／j．issn．1005—0329．2叭2．12．005St他ng恤Analysis伽hIlpeuerofM奴ednowP衄1pBased蚰Ⅱ艙nllid-structlll他lllt
3、er舵6伽Me恤odLIWei，SHIWei·dong，ZHANGDe—sheng，CAOWei-dong，UTong—tong(ResearchCenterofFluidMachineryEn舀neeringandTechnology，Ji粕gsuUniversity，Zhenjiang212013，China)Abs切Hct：Thesecurityandstabilityofimpellerwhichisthecoreoftllekeycomponentsofthemixednowpumpbecomet}Ieim—factorswid
4、l徹impactontIlestableoperation鋤demcientoftlleunit．net11ree—dimensionalnow6eldinIIlixed’portantpumpnowpumpwerenumericallysimulatedb鵲edonCF)(software，astaTIdardk-8model，SIMPLECalg面thm．necalculationre-sultsoftllenowfieldastIleknowIlconditionsimportANSYSWo制Denchinted孔e，theimpe
5、llercoupledsystemweresimulatedbythenuid．stnlctureinteractionmethod．Theresultsshowtllat山etypeofnumericalsimulation研d，turbulencemodelcanone．wayaccumtelypredicttlleintemalnowcharacteristicsofthemixed·nowpump．ThemaximumstI℃ssoftIleimpeUerbladesoccursatt11emiddlere西onoftheblad
6、es，aIIdthema)【imumstressvalueis53．24MPa，缸lessthanthefatigIlelimitofthemateTial；ma】【i-mumdef贏ationoccursattIlebladeouteredge，withint11eallowabler蚰ge；tllenuidfbrcesaretllemajorf如torsiⅢ1uencingtheimpeUerstrengtll．KeyWords：IIlixednowpump；blade；nuid·structureinteraction；eqIliV
7、alentstress1前言葉輪進行強度和剛度校核具有十分重要的意義。由于傳統(tǒng)計算方法對葉輪模型簡化較多、葉輪載斜流泵廣泛應用于農業(yè)排灌、城市供排水、礦荷為功率轉化的均布載荷，從而使計算結果產生山、大型水利工程以及火電站的循環(huán)水泵等領域，較大的誤差，也無法準確求得最大應力的發(fā)生位在國民經濟建設中發(fā)揮著重要作用。隨著水力機置¨“j。隨著ANSYS技術的發(fā)展，通過采用流固械單機容量和尺寸的增加，人們對其運行穩(wěn)定性耦合方法分析旋轉機械關鍵部件的應力與應變成和可靠性問題日益重視。葉輪作為斜流泵的核心為最有效的研究手段之一，陳山等使用有限元計關鍵部
8、件，其安全性和穩(wěn)定性對泵機組的穩(wěn)定運算軟件和內部流場計算軟件對所設計的幾個具有行和使用效率有較大影響。因此對大型斜流泵的不同幾何尺寸的離心壓氣機葉輪的強度和氣動性收稿日期：2012—09—05
