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：針對高功率密度液體多級離心泵的高速化發展帶來的流固耦合及臨界轉速等問題,根據流固耦合計算方法,并應用Ansys軟件系統對流場網格進行劃分和邊界條件設定,然后進行數值模擬計算。計算結果表明:首級葉輪到后部末級葉輪應力、應變和變形呈增大趨勢,這符合多級泵葉輪受力分布的實際情況,流固耦合相對于重力來說發揮了更顯著的作用。可以看出流固耦合后轉子固有頻率降低,并且階數越高,下降幅度越大,旋轉軟化效應對第一階彎振影響較小,而對二、三、四階的影響逐漸增強,且隨轉速均勻增加,彎振頻率均勻變化。試驗測試結果與仿真結果具有較好的一致性,反映了仿真數據的正確性。 將裝配模型直接導入AN-SYS中耦合特性及試驗分析-電動折彎機數控滾圓機滾弧機張家港電動液壓滾圓機滾弧機，進行修改完善網格劃分，得到所需模型，如圖2所示。圖2轉子與葉輪網格模型網格無關性驗證目的是排除網格數量對計算精度的影響，即在網格足夠密的時候 

轉載中國知網整理! www.suoguanjixie.name，所涉及的量不隨網格疏密的變化而變化。其檢驗如表1所示。表1網格無關性檢驗揚程(cm)42格數總數48轉子通過比較網格數量對單級揚程的影響，可以看出，隨著網格數量的增加，單級揚程變化逐漸減小，而且網格增加到3655714時，計算誤差0．25%小于0．5%的誤差范圍，并且繼續增加網格數量，誤差減小甚微，綜合考慮采用3655714網格數進行計算。4計算的結果分析本計算數值模擬多級離心泵在啟動時期流固耦合，轉子系統需要在0．77s時間內，轉速從0r/min升高到1480r/min，轉子將受到流固耦合力的作用，發生連續變形，并且形變量逐級增大。本文采用了SST湍流模型，離散格式采用二階迎風格式，進行瞬態流場計算，時間步長為0．001s，總的計算時間為1s，進口采用質量流量進口，出口采用自由出流邊界條件。模型泵的額定轉速是1480，考慮了啟動中的轉速變化過程，因此討論了在啟動過程不同轉速下旋轉軟化效應的影響。轉速達到額定轉速1480r/min時所承受的流體作用力，如圖3所示。圖3施加邊界條件后的葉輪模型4．1受力分析從圖2可以看出流固耦合計算將流體力加到葉輪耦合面上進行轉子結構運算，結果如圖4所示。(a)應力(b)應變(c)變形圖4考慮流固耦合條件下轉子的應力、應變與形變圖4表示首級葉輪應力、應變及變形量最小，而到末級的葉輪則相對最大，并且從首級葉輪到末級葉輪，其應力、應變和形變量呈遞增趨勢，這與葉耦合特性及試驗分析-電動折彎機數控滾圓機滾弧機張家港電動液壓滾圓機滾弧機  轉載中國知網整理! www.suoguanjixie.name