排灌机械工程学报

作者：杨从新, 段嘉伟, 郭艳磊, 吕天智

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

关键词：轴流泵,铅铋介质,转子系统,流固耦合,应力变形

基金：国家自然科学基金资助项目(52109105);江苏省科协青年科技人才托举工程项目(JSTJ-2023-XH029)

为研究轴流式核主泵在输送铅铋介质时转子系统结构静力学与动力学的变化规律,通过单向流固耦合方法计算转子系统在较大预应力条件下叶片的变形、等效应力以及预应力对转子系统的固有频率、临界转速、模态振型的影响.结果表明:转子系统在3种不同工况的预应力下叶轮变形趋势相同,从轮毂到轮缘变形量逐渐增大,最大值均出现在进口边轮缘处,且周向变形为主要变形;叶片吸力面的等效应力大于压力面,且随着流量增大,叶片的等效应力逐渐减小,相同工况下,叶片等效应力由轮缘向轮毂方向逐渐增大,最大值出现在叶片进口边轮毂侧的位置;施加较大预应力后,固有频率整体上呈下降趋势,但变化程度较小;临界转速与固有频率变化规律相似;有无预应力对转子系统的各阶模态振型及振幅影响较小.研究结果可为输送以铅铋为代表的液态重金属介质核主泵的水力及结构优化设计提供一定的参考.

来源：2025年第12期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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