摘要:為了研究斜流泵轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性,,以某型號的斜流泵作為研究對象,,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,對比分析了不同流量工況對葉輪葉片變形與應(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,。葉片出口處測點(diǎn)應(yīng)力幅值明顯大于進(jìn)口處測點(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。