基于流固耦合的轴流泵叶片应力特性.pdf

第31卷第9期 排灌机械工程学报 V01．31No．9 Journalof and neering DrainageIrrigationMachineryEngi doi：10．3969／j．issn．1674—8530．2013．09．001 基于流固耦合的轴流泵叶片应力特性 施卫东，王国涛，张德胜，蒋小平，徐燕 (江苏大学流体机械工程技术研究中心，江苏镇江212013) 施卫东 流泵内部流场和叶轮结构响应进行双向顺序流固耦合联合求解，其中流场计算基于RANS方程， 采用RNGk一8双方程湍流模型，结构计算采用弹性体结构动力学方程．对叶轮叶片在流固耦合 作用下的变形和应力分布进行了计算，分析了流固耦合作用对轴流泵扬程和效率的影响．计算 结果表明：在流固耦合作用下轴流泵叶片的最大位移发生在叶片进水边轮缘处，叶片出水边及 根部位移较小；叶片根部与轮毂接触处靠近进水边一侧存在明显的应力集中现象；叶片的应力 和变形均随轴流泵流量的增大而逐渐减小；与不考虑流固耦合作用相比，考虑流固耦合作用的 数值计算得到的轴流泵扬程和效率均有所下降，但下降幅度较小． 关键词：轴流泵；流固耦合；叶片；应力；数值计算 施卫东，王国涛，张德胜，等．基于流固耦合的轴流泵叶片应力特性[J]．排灌机械工程学报．2013。31(9)：737-740． in of Stresscharacteristicsbladesaxial．flow basedonfluid-structureinteraction pump Shi Desheng，Jiang Yah Weidong，WangGuotao，Zhang Xiaoping，Xu CenterofFluid and (Research MachineryEngineeringTechnology，Jiangsu 212013，China) University，Zhenjiang，Jiangsu orderto thestressanddeformationofbladesinanaxial-flow SO— Abstract：In predict pump，acoupled lutionofflowfieldinthe andstructural ofthebladeswasestablished pump response byusingtwo—way methodon whereCFXwasusedto theflow coupling Ansysplatform-Workbench compute field，and structurecodewas to thestress．Theflowfield wasbasedon Ansysdynamic appliedanalyze prediction N—S andtheRNGtwo