摘要:為了研究斜流泵轉子系統(tǒng)的動力學特性,,以某型號的斜流泵作為研究對象,,采用計算流體力學軟件CFX 2021R1和有限元分析軟件ANSYS Workbench 2021R1平臺,,對斜流泵轉子系統(tǒng)的干濕模態(tài)固有頻率和振型,、臨界轉速以及基于流固耦合的瞬態(tài)動力學進行了求解,,研究了葉輪葉片不同位置的變形與應力分布,,對比分析了不同流量工況對葉輪葉片變形與應力分布的影響,。結果表明:濕模態(tài)下轉子固有頻率會下降,,同時隨著階數(shù)的增加,,固有頻率下降程度逐漸明顯,,第3階模態(tài)時下降程度最小,下降率Δf為9.82%,,第6階模態(tài)時下降程度最大,,下降率Δf為44.31%。計算所得第2階模態(tài)的臨界轉速為7.369r/min,,遠大于轉子工作轉速,,說明轉子系統(tǒng)在工作轉速下運行時不會發(fā)生共振,符合轉子動力學的設計要求,,能夠穩(wěn)定運轉,。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,,幅值達到2.6755mm,,各個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,;葉片工作面進口葉頂處與背面處應力變化趨勢和應力幅值大致相似,葉片工作面進口葉頂處與出口葉根處應力幅值都大于相應背面處,,而在葉片背面出口葉根處應力幅值大于工作面處,。葉片出口處測點應力幅值明顯大于進口處測點,葉片背面出口葉根處等效應力最大,,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時葉片變形量隨時間變化波動最大,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,,應力波動逐漸減小,葉片葉根處,Q時應力幅值波動最大,,進口與出口應力波動最小處分別出現(xiàn)在0.6Q與0.8Q流量工況,,各位置最大等效應力為12.456MPa,葉根處每一個應力波動結束后,,0.6Q與0.8Q應力曲線會額外多一次小波動,,因此應避免泵在小流量工況下運行,并且應加強葉輪葉根處葉片厚度,。研究結果可以為斜流泵轉子系統(tǒng)運行穩(wěn)定性分析以及葉輪葉片的結構優(yōu)化設計提供參考,。