排灌机械工程学报

作者：朱峰, 潘强, 张德胜, 陈浩, 周伟

单位：1. 江苏省水利勘测设计研究院有限公司, 江苏 扬州 225009;2. 江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心, 江苏 镇江 212013

关键词：轴流泵,转子系统,流固耦合,水力激振,共振

基金：国家自然科学基金资助项目(52209111);江苏省水利科技项目(2021007,2022017);南水北调东线江苏水源有限责任公司科技项目(SSY-YX-2020-F-5)

轴(贯)流泵机组在中国南水北调、“一带一路”等泵站群建设中运用广泛.为了研究大型轴流泵不同运行工况下流体激励力对机组振动的影响,采用CFX和Mechanical联合实现轴流泵叶片非定常应力的流固耦合计算模拟.流场计算基于RANS方法的N-S方程,结构计算采用弹性结构力学方程,使用任意拉格朗日-欧拉 ALE法求解,得到了轴流泵转子变形、应力分布及模态特征.研究结果表明,叶频与压力波动频率一致,叶轮旋转是造成压力脉动的主要原因;叶片的最大变形出现在叶片轮缘处,叶片最大应力出现在叶片与轮毂连接处;在叶轮0.6~1.4倍额定转速内,难以找到转子各阶固有频率与叶频及其倍频均保持一定差值的合理转速,但在忽略次要共振可能性后,存在最优转速以达到固有频率和各阶主频的合理差值.

来源：2025年第2期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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