排灌机械工程学报

作者：张华,陈斌*,汪源,徐云峰,王震

单位：1. 合肥工业大学机械工程学院, 安徽 合肥 230009; 2. 蓝深集团股份有限公司, 江苏 南京 211500; 3. 南京信息工程大学环境科学与工程学院, 江苏 南京 210044; 4.南京合工智能环保研究院有限公司, 江苏 南京 211500

关键词：单叶片叶轮,动平衡,虚拟样机仿真,径向力,流固耦合

基金：国家工程技术研究中心开放基金资助项目(PA2017GKYK0013)

为了寻找改善单叶片离心叶轮径向受力的方法,通过对一单端面配重的单叶片叶轮进行研究,在外特性试验验证定常数值计算精度的前提下,进行非定常数值计算,获得了单叶片叶轮的径向力矢量分布规律,发现设计工况附近,叶轮所受径向力的方向与叶片相对位置基本固定.基于整周期内径向力的矢量平均,获得平均径向受力的大小和方向.利用虚拟样机仿真技术,获得了质量平衡的叶轮,以及质量不平衡的叶轮;该叶轮的不平衡质量在旋转作用下产生的离心力,正好与平均水力径向力大小接近、方向相反.通过单向流固耦合仿真,发现偏心质量叶轮在实际运行中径向受力大幅度减小,证明了通过精确控制不平衡质量大小及相位角,减小和改善单叶片叶轮径向受力的方法是可行的.

来源：2020年第4期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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