摘要:為了研究斜流泵轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性,以某型號(hào)的斜流泵作為研究對(duì)象,,采用計(jì)算流體力學(xué)軟件CFX 2021R1和有限元分析軟件ANSYS Workbench 2021R1平臺(tái),,對(duì)斜流泵轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的干濕模態(tài)固有頻率和振型、臨界轉(zhuǎn)速以及基于流固耦合的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了求解,,研究了葉輪葉片不同位置的變形與應(yīng)力分布,,對(duì)比分析了不同流量工況對(duì)葉輪葉片變形與應(yīng)力分布的影響。結(jié)果表明:濕模態(tài)下轉(zhuǎn)子固有頻率會(huì)下降,,同時(shí)隨著階數(shù)的增加,,固有頻率下降程度逐漸明顯,第3階模態(tài)時(shí)下降程度最小,,下降率Δf為9.82%,,第6階模態(tài)時(shí)下降程度最大,下降率Δf為44.31%,。計(jì)算所得第2階模態(tài)的臨界轉(zhuǎn)速為7.369r/min,,遠(yuǎn)大于轉(zhuǎn)子工作轉(zhuǎn)速,,說明轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在工作轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)不會(huì)發(fā)生共振,符合轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的設(shè)計(jì)要求,,能夠穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),。葉輪葉片背面與工作面總變形量的變化趨勢(shì)和變形量基本一致,葉片工作面出口葉頂位置變形量最大,,幅值達(dá)到2.6755mm,,各個(gè)位置處工作面變形量都大于背面,最大變形量差值為0.0358mm,,葉頂處變形量都大于葉根處,,最大差值為1.0177mm;葉片工作面進(jìn)口葉頂處與背面處應(yīng)力變化趨勢(shì)和應(yīng)力幅值大致相似,,葉片工作面進(jìn)口葉頂處與出口葉根處應(yīng)力幅值都大于相應(yīng)背面處,,而在葉片背面出口葉根處應(yīng)力幅值大于工作面處。葉片出口處測(cè)點(diǎn)應(yīng)力幅值明顯大于進(jìn)口處測(cè)點(diǎn),,葉片背面出口葉根處等效應(yīng)力最大,,最大幅值約6MPa。不同流量工況下葉片變形量的變化趨勢(shì)相似,,隨著流量增大,,葉輪葉片各位置處變形量逐漸減小。0.6Q時(shí)葉片變形量隨時(shí)間變化波動(dòng)最大,,最大變形量為3.0672mm,,出現(xiàn)在葉片出口葉頂位置;在葉片葉頂處,,隨流量增大,,應(yīng)力波動(dòng)逐漸減小,葉片葉根處,Q時(shí)應(yīng)力幅值波動(dòng)最大,,進(jìn)口與出口應(yīng)力波動(dòng)最小處分別出現(xiàn)在0.6Q與0.8Q流量工況,,各位置最大等效應(yīng)力為12.456MPa,葉根處每一個(gè)應(yīng)力波動(dòng)結(jié)束后,,0.6Q與0.8Q應(yīng)力曲線會(huì)額外多一次小波動(dòng),,因此應(yīng)避免泵在小流量工況下運(yùn)行,并且應(yīng)加強(qiáng)葉輪葉根處葉片厚度,。研究結(jié)果可以為斜流泵轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性分析以及葉輪葉片的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考,。