排灌机械工程学报

作者：史凤霞, 詹浩男, 曹军伟, 李晓多

单位：1. 兰州理工大学能源与动力工程学院, 甘肃 兰州 730050; 2. 甘肃省流体机械及系统重点实验室, 甘肃 兰州 730050; 3. 嘉利特荏原泵业有限公司, 浙江 瑞安 325204

关键词：泵作透平,流固耦合,应力应变,振动,模态分析,数值模拟

基金：甘肃省重点研发计划项目(25YFGA021);甘肃省教育厅高校教师创新基金资助项目(2024A-021)

为研究不同工况对双吸泵作透平叶轮应力应变和振动特性的影响,以某端盖式双吸泵作透平为研究对象,分别对在3种流量工况下泵作透平的流固耦合特性进行数值计算.首先,通过试验得到泵作透平在各流量工况下的外特性数据,同时采用CFX对泵作透平进行定常计算,预测泵作透平的性能,验证数值计算方法的可靠性.然后,应用Workbench对泵作透平进行单向流固耦合计算,分析叶轮和叶片在不同流量工况下的应力应变分布特征.最后,通过模态分析研究叶轮的振动特性.结果表明:叶片最大变形量位于进口位置并沿流道逐渐减小,且随流量增大而增大;叶轮最大总变形量位于叶轮进口盖板部分区域,最大等效应力位于叶片进口边及其与盖板连接处;叶轮受到的最大等效应力和最大总变形量均随流量增大而增大;叶轮在大流量工况下受到的等效应力波动较小流量工况下更剧烈,并呈现出明显的周期性.研究结果可为双吸泵作透平的优化设计提供一定参考.

来源：2026年第5期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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