基于流固耦合的离心泵蜗壳振动特性优化

摘要：

针对具有超厚叶片的离心泵叶轮与蜗壳匹配问题,采用双向耦合方法对3种蜗壳结构产生的振动位移和振动速度进行了数值模拟.计算结果表明,由于叶轮与隔舌之间的流场动静干涉作用,蜗壳受到交替的激振力作用,在不同时刻振动位移和振动速度分布呈周期性变化;蜗壳基圆直径与叶轮直径的比值D3/D2对蜗壳振动有明显的影响,当D3/D2≤1.013时,超厚叶片出口压力诱导蜗壳振动强烈;当D3/D2逐渐增大时,蜗壳振动明显减弱.在设计工况下,方案A(D3/D2=1.013)振动位移最大值为4.288×10-6m,振动速度最大值为8.547×10-4 m/s;方案C(D3/D2=1.19)振动位移最大值为2.923×10-6m,振动速度最大值为5.253×10-4 m/s;优选方案B(D3/D2=1.13)的振动最小,其位移和速度最大值分别为2.56×10-6m和4.823×10-4 m/s,仅约为方案A的60％.该结果也验证了径向力的作用规律与蜗壳振动特性的直接关联性.

关键词：离心泵、蜗壳、流固耦合、振动特性、优化设计

所属期刊栏目：44

分类号：TH311(泵)

资助基金："十二五"国家科技支撑计划资助项目2012BAB17B02-4、2011BAF14B01;江苏省自然科学基金资助项目BK2011503;中国博士后基金面上和特别资助项目2011M500117、2012T50468;江苏大学高级人才启动基金资助项目11JDG038;江苏高校优势学科建设工程资助项目

在线出版日期：2013-11-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：40-45