【摘要】：針對某型號攪拌反應(yīng)器攪拌主軸因振動斷裂的問題,基于流固耦合理論,采用CFD和FEM相結(jié)合的單向耦合穩(wěn)態(tài)的數(shù)值模擬以及經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算方法。在考慮流場作用的條件下分析多種方法得出攪拌器的臨界轉(zhuǎn)速結(jié)果。分析主軸斷裂的原因及影響攪拌器的固有頻率的流體因素,并對主軸結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。得出結(jié)論:主軸驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)速大于主軸的最低設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速是主軸產(chǎn)生振動斷裂的主要原因;攪拌介質(zhì)的流體力和阻尼作用對攪拌器的固有頻率均有影響;可以將主軸適當(dāng)加粗以提高其臨界轉(zhuǎn)速,從而遠(yuǎn)離共振范圍并有效解決振動問題;采用流固耦合的方法能夠考慮攪拌器轉(zhuǎn)動、流體載荷和攪拌槳葉的影響。其計(jì)算結(jié)果比經(jīng)驗(yàn)公式更接近實(shí)際情況。
[Abstract]:In view of the vibration fracture of the main shaft of a certain type of agitation reactor, based on the theory of fluid-solid coupling, the numerical simulation and empirical formula method of unidirectional coupling steady state combined with CFD and FEM are adopted. The critical speed of agitator is obtained by analyzing various methods under the condition of considering the flow field. The causes of spindle fracture and the fluid factors affecting the natural frequency of agitator are analyzed, and the main shaft structure is improved. It is concluded that the main reason of vibration fracture is that the speed of spindle drive motor is higher than the minimum design speed of spindle, and the flow force and damping of stirring medium have influence on the natural frequency of agitator. The spindle can be thickened properly to increase its critical speed, thus far from the resonance range and to effectively solve the vibration problem. The fluid-solid coupling method can take into account the effects of agitator rotation, fluid load and impeller blade. The calculated results are closer to the actual situation than the empirical formula.
【作者單位】： 山東科技大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院;
【基金】：長江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃(IRT1266) 國家自然科學(xué)基金(51375282) 山東省自然科學(xué)基金(ZR2014EEM018)
【分類號】：TQ052

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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6 王s，

本文編號：2324153