軸流泵葉片流固耦合振動(dòng)特性分析.pdf

1、軸流泵葉輪是軸流泵能量轉(zhuǎn)換的核心部件，它的安全可靠直接關(guān)系到泵站的安全運(yùn)行。因此，對(duì)其進(jìn)行流固耦合振動(dòng)特性分析對(duì)軸流泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行、防止事故發(fā)生具有重要的理論意義及工程實(shí)際意義。本文主要研究軸流泵葉輪葉片的剛強(qiáng)度、振動(dòng)特性和葉輪變形后對(duì)揚(yáng)程、軸功率、效率的影響。 本文以軸流泵葉輪為研究對(duì)象，根據(jù)軸流泵的運(yùn)行工況，研究其力學(xué)和數(shù)學(xué)模型、受力分析、邊界條件及計(jì)算載荷的簡(jiǎn)化和施加方法。運(yùn)用ANSYS軟件針對(duì)軸流泵葉片進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)

2、算分析。在結(jié)構(gòu)分析過程中，考慮到軸流泵葉片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作性質(zhì)，采用十節(jié)點(diǎn)SOLID92單元建立了葉片的有限元模型?？紤]離心力、重力及流場(chǎng)對(duì)葉片產(chǎn)生的水壓力對(duì)葉片施加載荷?？紤]水壓力分布涉及到流固耦合問題，將葉片放入CFX軟件中進(jìn)行的流場(chǎng)模擬，然后計(jì)算出葉片上的水壓力，使用APDL參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言，自動(dòng)將其加載。在完成葉片載荷的施加之后，基于ANSYS軟件對(duì)葉片在不同工況水壓力下分別進(jìn)行剛強(qiáng)度分析及振動(dòng)特性分析，得到了葉片的剛強(qiáng)度及模態(tài)等