排灌机械工程学报

作者：邢瑞, 潘强, 张德胜, 施卫东

单位：1. 江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心, 江苏 镇江 212013; 2. 南通大学机械工程学院, 江苏 南通 226019

关键词：贯流泵,鱼类友好型,双向流固耦合,应力应变,数值模拟

基金：国家自然科学基金资助项目(52209111);江苏省自然科学基金资助项目(BK20220542,BK20211547);江苏省水利科技项目(2021007);江苏省重点研发计划项目(BE2021073)

为研究流固耦合作用下叶片变形对鱼类友好型贯流泵的性能影响,基于ANSYS Workbench平台,采用双向流固耦合方法对某一鱼类友好型贯流泵装置的内部流场和叶轮结构进行联合求解,分析叶轮在双向流固耦合作用下的变形及应力,并对比分析流固耦合作用前后泵外特性、叶轮叶片变形与应力、叶片表面载荷分布以及叶轮内流特性.研究结果表明:流固耦合作用后数值模拟得到的扬程和效率均有小幅度的上升;叶片前缘轮缘侧变形量最大,随着流量增大,叶轮的变形波动显著减小;叶片前缘轮毂侧应力集中最为明显,随着流量增大,等效应力峰值减小,叶片前缘轮毂侧动应力波动减小;流固耦合作用后,叶片背面前缘处载荷波动增大,叶片工作面载荷受耦合作用影响较小;在小流量工况下,叶轮流道内湍动能在流固耦合作用后峰值增大,叶尖处湍动能梯度也明显增大.研究结果可为鱼类友好型贯流泵叶轮优化及稳定运行提供一定参考依据.

来源：2026年第5期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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