部分流泵水動力學及轉(zhuǎn)子部件臨界轉(zhuǎn)速的計算與分析.pdf

1、現(xiàn)代泵轉(zhuǎn)子正朝著大功率、高轉(zhuǎn)速的方向發(fā)展。開式葉輪泵主要應用于高速泵領域,高速泵在運行的過程中必然要跨越一階甚至是二、三階的臨界轉(zhuǎn)速,其轉(zhuǎn)子在這方面表現(xiàn)的尤為突出,受臨界轉(zhuǎn)速的影響更加明顯,為了保證開式葉輪泵轉(zhuǎn)子的平穩(wěn)運轉(zhuǎn),避免其在接近其臨界轉(zhuǎn)速時產(chǎn)生共振而影響泵的壽命,設計時需要準確計算其在工作狀態(tài)下的臨界轉(zhuǎn)速即濕態(tài)下的臨界轉(zhuǎn)速。計算轉(zhuǎn)子部件的臨界轉(zhuǎn)速常用的辦法是有限元法和傳遞矩陣法,文中采用有限元法進行計算。
　　 本文以一

2、臺部分流泵為研究模型,建立整體流道模型,應用CFD技術(shù)進行三維流場數(shù)值模擬,預測了部分流泵的性能曲線,獲得了葉輪、蝸殼等部件的速度、壓力分布,觀察到泵的內(nèi)部流動情況,為后期的臨界轉(zhuǎn)速計算奠定基礎;對于浸液轉(zhuǎn)子來說,流固耦合作用對臨界轉(zhuǎn)速的影響顯而易見,文中通過建立部分流泵轉(zhuǎn)子部件實體模型,對轉(zhuǎn)子部件進行了靜力及模態(tài)分析,探討研究了流固耦合作用對臨界轉(zhuǎn)速的影響;文中還對比了鄧克萊法與有限元法計算轉(zhuǎn)子部件在剛性支承下一階臨界轉(zhuǎn)速的數(shù)值,之后

3、利用實體+彈簧單元的有限元模型分別討論了懸臂長度、葉輪個數(shù)、支承剛度對轉(zhuǎn)子固有頻率的影響,并計算了轉(zhuǎn)子部件濕態(tài)下的臨界轉(zhuǎn)速。計算結(jié)果表明：⑴數(shù)值模擬值符合設計要求,并能正確地揭示部分流泵內(nèi)部的流動狀態(tài)這表明本文所采用的數(shù)值模擬方法是可靠的。⑵流固耦合作用增大了轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速,且隨著轉(zhuǎn)速的升高變化均勻。⑶影響臨界轉(zhuǎn)速因素中支承剛度作用明顯,準確地簡化支承,合理地確定支承的剛度和阻尼矩陣是準確計算臨界轉(zhuǎn)速的前提。⑷轉(zhuǎn)子在濕態(tài)下受到流固耦合作