葉輪機(jī)械是工業(yè)生產(chǎn)部門應(yīng)用最為廣泛的一類機(jī)械設(shè)備,其在航空、航天、石油、化工、能源、電力及國防等領(lǐng)域中發(fā)揮著無可替代的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,葉輪機(jī)械正朝著高速、重載和自動(dòng)化方向發(fā)展,這對(duì)葉輪機(jī)械在速度、容量、效率和安全可靠性等方面提出了越來越高的要求。當(dāng)前對(duì)單一物理場的數(shù)值模擬已經(jīng)很難滿足葉輪機(jī)械的結(jié)構(gòu)性能與可靠性等方面的要求。因此,葉輪機(jī)械的流固耦合（FSI）問題是流體機(jī)械領(lǐng)域中前沿?zé)衢T的課題。大型離心壓縮機(jī)是葉輪機(jī)械的重要組成部分,它是衡量一個(gè)國家重大裝備制造業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志性設(shè)備之一。鑒于大流量壓縮機(jī)三元葉輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),目前針對(duì)大流量離心壓縮機(jī)葉輪的有限元分析已經(jīng)越來越受到重視。本文以國內(nèi)某大流量離心壓縮機(jī)首級(jí)閉式葉輪為研究對(duì)象,運(yùn)用大型有限元分析軟件ANSYS的ANSYS Workbench Environment（AWE）多物理場協(xié)同CAE仿真環(huán)境進(jìn)行了壓縮機(jī)葉輪的流固耦合（FSI）問題的數(shù)值模擬與分析,同時(shí)也進(jìn)行了模態(tài)分析。分析結(jié)果表明：本文壓縮機(jī)葉片前緣區(qū)域受力變形最大、振動(dòng)時(shí)振幅最大,進(jìn)而發(fā)生局部共振的可能性最大。因此,在非定常氣動(dòng)力載荷以及其它激振力的長期作用下,... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

葉輪機(jī)械流固禍合流程圖

和網(wǎng)格劃分往往是數(shù)值模擬過程中花費(fèi)時(shí)間最多的環(huán)節(jié)，而網(wǎng)到數(shù)值模擬的精度和效率。特別對(duì)于葉輪機(jī)械這類復(fù)雜模型，高質(zhì)量、高計(jì)算效率的有限元模型是極其重要的一個(gè)步驟。因、DesignModeler與BladeGen三個(gè)軟件完成葉輪實(shí)體模型的創(chuàng)理劃分出葉輪的網(wǎng)格模型，完成了流場單通道網(wǎng)格和有限元模何模型的創(chuàng)建11.0的AWE平臺(tái)提供了與CAD軟件及設(shè)計(jì)流程之間的無與倫比EA對(duì)設(shè)計(jì)流程最大限度的作用。AWE的程序接口，可與CA型進(jìn)行雙向連接，具有更高的CAD幾何導(dǎo)入成功率。當(dāng)CAD模過的載荷和約束重新定義。AWE與CAD系統(tǒng)的雙向相關(guān)性還數(shù)管理可以方便地控制CAD模型的參數(shù)，從而提高設(shè)計(jì)效率。對(duì)多個(gè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析，自動(dòng)修改每一設(shè)計(jì)方案的幾何模型

大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文較流行的三維建模工具有Pro尼、Solidworks、UG與CATIA等。本軟件中完成葉輪初始幾何模型的建立，然后通過AWE中的與CAD軟模型導(dǎo)入ANsYS的DesignModeler與BladeGen兩個(gè)軟件中進(jìn)行葉輪以完成CFX的葉輪氣動(dòng)模型與Designsimulatinn有限元分析模型的創(chuàng)何模型的建立過程是在AWE與Solidworks軟件之間進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳也就不存在復(fù)雜模型從CAD軟件導(dǎo)入ANSYS標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)時(shí)需要保存IGEs，Acls等文件格式)可能會(huì)產(chǎn)生的模型的線條斷裂或曲面變形等idworks軟件中葉輪幾何模型，葉片為前傾后彎式葉片，葉片前緣與圖中大尺寸的輪盤與輪蓋的優(yōu)化形狀可以很好地提高葉輪的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]汽輪機(jī)末級(jí)葉片流固耦合數(shù)值模擬[J]. 弓三偉,鄒正平,楊振亞,劉火星.  熱能動(dòng)力工程. 2009(01)
[2]大型離心壓縮機(jī)葉輪葉片疲勞可靠性分析[J]. 吳承偉,關(guān)振群,郭杏林,程耿東,王學(xué)軍,戴繼雙,張勇,楊樹華.  裝備制造技術(shù). 2008(08)
[3]二維彈性結(jié)構(gòu)入水沖擊過程中的流固耦合效應(yīng)[J]. 盧熾華,何友聲.  力學(xué)學(xué)報(bào). 2000(02)
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[7]考慮自由面線性波的流-固耦合動(dòng)力分析的兩個(gè)變分公式[J]. 邢京堂.  航空學(xué)報(bào). 1988(11)
[8]基于彈性動(dòng)力學(xué)變分原理的模態(tài)綜合法研究[J]. 邢京堂,鄭兆昌.  固體力學(xué)學(xué)報(bào). 1983(02)
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博士論文
[1]混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪動(dòng)力特性分析及綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 王少波.機(jī)械科學(xué)研究院 2003

碩士論文
[1]壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉片流固耦合計(jì)算及軟件集成研究[D]. 曾強(qiáng).南京航空航天大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3483371