基于流固耦合的軸系冷卻泵流體激振特性研究.pdf

1、軸系冷卻泵是一種利用自身輸送介質(zhì)對軸系進(jìn)行冷卻的離心泵，擁有完全無泄漏的特點(diǎn)，通常用于環(huán)保裝備領(lǐng)域，由于其特殊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其振動噪聲要求和環(huán)境要求也相對較高。本文以一臺軸系冷卻泵為模型，以流固耦合為主要手段，結(jié)合理論計算、數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究，分析了雙向流固耦合作用下流體域產(chǎn)生的壓力脈動特性及固體域形變、加速度特點(diǎn)，預(yù)測了軸系冷卻泵在使用過程中的流體激振特點(diǎn)。
　　本文首先介紹了數(shù)值模擬過程中運(yùn)用到的計算方法、湍流模型和控制方程，根

2、據(jù)水力模型圖樣，對流體域和固體域分別進(jìn)行三維造型和網(wǎng)格劃分，并運(yùn)用雙向流固耦合方式對計算模型進(jìn)行雙向耦合計算。對比了有無雙向耦合作用下的結(jié)果，分析了耦合過程中葉輪出口壓力脈動特性，以及流固耦合過程中固體域產(chǎn)生的固體形變及振動加速度。結(jié)果表明:(1)數(shù)值仿真結(jié)果符合泵外特性要求，轉(zhuǎn)子前六階固有頻率滿足工況要求，模型較為可靠;(2)葉輪出口處壓力脈動在時域上一個周期內(nèi)出現(xiàn)6個波峰，規(guī)律符合葉輪轉(zhuǎn)動規(guī)律;頻域上以低于1000Hz的低頻脈動為主