基于流固耦合的離心通風(fēng)機(jī)葉輪動力特性分析.pdf

1、離心通風(fēng)機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)部門使用非常廣泛的一類機(jī)械設(shè)備,在電力、石油、化工等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,其能否安全運(yùn)行直接關(guān)系著各個(gè)生產(chǎn)部門的經(jīng)濟(jì)效益。葉輪是風(fēng)機(jī)最為關(guān)鍵的部件,它的強(qiáng)度不足或疲勞破壞會造成風(fēng)機(jī)事故。傳統(tǒng)的葉輪強(qiáng)度計(jì)算方法對葉輪進(jìn)行了大量的簡化,導(dǎo)致計(jì)算誤差一般較大,這給評估葉輪的安全性帶來一定的困難,而采用有限元法可以較好地解決這一問題。
　　 本文以G4-73No.8D離心通風(fēng)機(jī)葉輪為研究對象,考慮風(fēng)機(jī)工作時(shí)葉輪變形對流

2、場的影響和三種載荷離心力、重力和氣動力對葉輪變形和應(yīng)力的影響,采用計(jì)算流體力學(xué)軟件CFX對風(fēng)機(jī)流場進(jìn)行數(shù)值模擬、有限元軟件ANSYS對葉輪結(jié)構(gòu)場進(jìn)行數(shù)值模擬,并以MFX-ANSYS/CFX為數(shù)據(jù)耦合平臺,應(yīng)用弱耦合方法對葉輪進(jìn)行流固耦合數(shù)值模擬。模擬結(jié)果表明:流固耦合作用對風(fēng)機(jī)流場影響很小,可以忽略不計(jì),但對葉輪的變形和應(yīng)力大小具有一定影響,其中使葉輪最大總變形量降低2.5％,最大等效應(yīng)力值提高3.6%。考慮預(yù)應(yīng)力效應(yīng)使葉輪固有頻率提高