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《基于離心泵全流場的流固耦合分析.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、38FLUIDMACHINERYVo1．43，No．11，2015文章編號：1005—0329(2015)11—0038—05基于離心泵全流場的流固耦合分析黃思，張雪嬌，宿向輝。區(qū)國惟(1．華南理工大學，廣東廣州5106402；廣東省佛山水泵廠有限公司，廣東佛山528000)摘要：運用ANSYSworkbench軟件，選取ISIO0—65—200型單級單吸離心泵作為研究對象，對離心泵包括葉輪、螺母和軸等轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進行單向流固耦合分析。在流固耦合計算中，施加到固體結(jié)構(gòu)的流場載荷不僅有葉輪和蝸殼內(nèi)部流場，同時還考慮了葉輪前后腔的流場
2、載荷；對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)力學分析僅對軸承與軸接觸處采用軸向和徑向約束較符合實際的約束條件。此外，為了解泵轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的固有頻率和臨界轉(zhuǎn)速等問題，本文還對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進行了模態(tài)分析，得到了其固有頻率和振型，并將計算得到的臨界轉(zhuǎn)速與常規(guī)的臨界轉(zhuǎn)速計算結(jié)果進行了對比分析。關(guān)鍵詞：離心泵；流固耦合；應力變形；模態(tài)分析；臨界轉(zhuǎn)速中圖分類號：TH3；TQ051文獻標志碼：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2015．11．008Fluid·solidInteractionAnalysisofCentrifugalPumpBased
3、onWholeFlowFieldHUANGSi，ZHANGXue-jiao，SUXiang．hui，OUGuo—wei(1．SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China；2．FoshanPumpFactoryCo．Ltd．，F(xiàn)oshan528000，China)Abstract：Thesingle—stagesingle—suctiontypeIS100—65-200centrifugalpumpwasselectedastheresearchobject．Byu
4、singANSYSWorkbenchcode，therotorsystemofthecentrifugalpump，includingitsimpeller，nutandshaft，wasanalyzedbyone—wayfluid-solidcouplingmethod．Thefluidloadsappliedtothestructureincludednotonlyfrominternalflowoftheimpellerandvolute，butalsofromtheflowfieldsinbothfront—chamb
5、erandtheback—chamberoftheimpeller．Arealisticconstraintcondition，onlyrestrainingthemovementsinaxialandradialdirectionofthebearingcontactedwiththeshaft，wasusedtoanalyzetheme—chanicsperformanceoftherotorsystem．Inaddition，tounde~tandthenaturalfrequencyandcriticalspeedof
6、therotorsystem，themodalanalysisoftherotorsystemwasalsocarriedout．Theinherentfrequencyandthevibrationmodeloftherotorsystemwerecalculatedaccordingly．Thecriticalvalueofrotationalspeedwasobtainedandcomparedwiththecalculatedonebythecon-ventionalmethod．Keywords：centrifuga
7、lpump；fluid—solidinteraction；stressanddeformation；modalanalysis；criticalspeed1前言(2)施加到固體結(jié)構(gòu)的流場載荷僅限于葉輪和蝸殼內(nèi)流場，未能考慮葉輪前后腔的流場轉(zhuǎn)子系統(tǒng)是離心泵的核心部分，其可靠性和載荷；穩(wěn)定性對整個機組的安全正常運行有重要的影(3)對轉(zhuǎn)子的約束條件過多、缺乏統(tǒng)一標準響，目前對泵轉(zhuǎn)子的靜、動力學分析已成為水泵設(shè)或與實際情況有較大偏差。計與研究的一個重要方面。近年來國內(nèi)外不少學根據(jù)上述情況，本文運用ANSYSworkbench者嘗試采用
8、流固耦合的方法對泵轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進行力軟件，對離心泵包括葉輪、螺母和軸等轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進學性能分析，取得了許多有價值的成果l1。但行單向流固耦合分析。在流固耦合計算中，施加也普遍存在以下問題：到固體結(jié)構(gòu)的流場載荷不僅有葉輪和蝸殼內(nèi)流(1)往往局限于泵葉輪等單個零件的力學分場，同時還考慮葉
