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：針對高功率密度液體多級離心泵的高速化發(fā)展帶來的流固耦合及臨界轉(zhuǎn)速等問題,根據(jù)流固耦合計算方法,并應(yīng)用Ansys軟件系統(tǒng)對流場網(wǎng)格進行劃分和邊界條件設(shè)定,然后進行數(shù)值模擬計算。計算結(jié)果表明:首級葉輪到后部末級葉輪應(yīng)力、應(yīng)變和變形呈增大趨勢,這符合多級泵葉輪受力分布的實際情況,流固耦合相對于重力來說發(fā)揮了更顯著的作用�？梢钥闯隽鞴恬詈虾筠D(zhuǎn)子固有頻率降低,并且階數(shù)越高,下降幅度越大,旋轉(zhuǎn)軟化效應(yīng)對第一階彎振影響較小,而對二、三、四階的影響逐漸增強,且隨轉(zhuǎn)速均勻增加,彎振頻率均勻變化。試驗測試結(jié)果與仿真結(jié)果具有較好的一致性,反映了仿真數(shù)據(jù)的正確性。 將裝配模型直接導(dǎo)入AN-SYS中耦合特性及試驗分析-電動折彎機數(shù)控滾圓機滾弧機張家港電動液壓滾圓機滾弧機，進行修改完善網(wǎng)格劃分，得到所需模型，如圖2所示。圖2轉(zhuǎn)子與葉輪網(wǎng)格模型網(wǎng)格無關(guān)性驗證目的是排除網(wǎng)格數(shù)量對計算精度的影響，即在網(wǎng)格足夠密的時候 

轉(zhuǎn)載中國知網(wǎng)整理! www.suoguanjixie.name，所涉及的量不隨網(wǎng)格疏密的變化而變化。其檢驗如表1所示。表1網(wǎng)格無關(guān)性檢驗揚程(cm)42格數(shù)總數(shù)48轉(zhuǎn)子通過比較網(wǎng)格數(shù)量對單級揚程的影響，可以看出，隨著網(wǎng)格數(shù)量的增加，單級揚程變化逐漸減小，而且網(wǎng)格增加到3655714時，計算誤差0．25%小于0．5%的誤差范圍，并且繼續(xù)增加網(wǎng)格數(shù)量，誤差減小甚微，綜合考慮采用3655714網(wǎng)格數(shù)進行計算。4計算的結(jié)果分析本計算數(shù)值模擬多級離心泵在啟動時期流固耦合，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)需要在0．77s時間內(nèi)，轉(zhuǎn)速從0r/min升高到1480r/min，轉(zhuǎn)子將受到流固耦合力的作用，發(fā)生連續(xù)變形，并且形變量逐級增大。本文采用了SST湍流模型，離散格式采用二階迎風(fēng)格式，進行瞬態(tài)流場計算，時間步長為0．001s，總的計算時間為1s，進口采用質(zhì)量流量進口，出口采用自由出流邊界條件。模型泵的額定轉(zhuǎn)速是1480，考慮了啟動中的轉(zhuǎn)速變化過程，因此討論了在啟動過程不同轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)軟化效應(yīng)的影響。轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速1480r/min時所承受的流體作用力，如圖3所示。圖3施加邊界條件后的葉輪模型4．1受力分析從圖2可以看出流固耦合計算將流體力加到葉輪耦合面上進行轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)運算，結(jié)果如圖4所示。(a)應(yīng)力(b)應(yīng)變(c)變形圖4考慮流固耦合條件下轉(zhuǎn)子的應(yīng)力、應(yīng)變與形變圖4表示首級葉輪應(yīng)力、應(yīng)變及變形量最小，而到末級的葉輪則相對最大，并且從首級葉輪到末級葉輪，其應(yīng)力、應(yīng)變和形變量呈遞增趨勢，這與葉耦合特性及試驗分析-電動折彎機數(shù)控滾圓機滾弧機張家港電動液壓滾圓機滾弧機  轉(zhuǎn)載中國知網(wǎng)整理! www.suoguanjixie.name