排灌机械工程学报

作者：张金凤,宋海勤*,张帆,蔡海坤,赖良庆,洪秋虹

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. 昆明嘉和科技股份有限公司, 云南 昆明 650501

关键词：水泵水轮机,分流叶片,预应力,转子,模态,振动

基金：国家重点研发计划资助项目(208YFB0606101);国家自然科学基金资助项目(51809120);江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(SJCX20_1418)

以带分流叶片的水泵水轮机为研究对象,基于CFD与FSI方法分析其泵工况下转子的振动特性,对3种开度即小开度9.8°、最优开度17.5°和大开度24.8°下的流场进行数值模拟,将额定工况下的流场结果导入转子结构实现单向流固耦合,对带预应力的转子模型进行形变与等效应力分析.此外,还计算了转轮的干湿模态,对比分析了不同条件下转轮的振动特性.结果表明:不同开度对应的预应力下转轮形变与等效应力分布规律相似,转轮形变主要发生在上冠低压侧.按ND(节径数)在转轮圆周方向划分振动扇区描述振型规律时发现,各扇区内转轮上冠、下环低压侧的振幅较大.湿模态下水介质对转轮振型影响不大,但会明显降低转轮的振幅.预应力对转轮固有频率影响较小,可忽略不计,但在湿模态下,转轮固有频率会显著下降,这表明分析结构振动特性时应充分考虑水介质作用.

来源：2021年第10期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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