本文關(guān)鍵詞：部分流泵水動力學(xué)及轉(zhuǎn)子部件臨界轉(zhuǎn)速的計算與分析　出處：《蘭州理工大學(xué)》2011年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：現(xiàn)代泵轉(zhuǎn)子正朝著大功率、高轉(zhuǎn)速的方向發(fā)展。開式葉輪泵主要應(yīng)用于高速泵領(lǐng)域,高速泵在運行的過程中必然要跨越一階甚至是二、三階的臨界轉(zhuǎn)速,其轉(zhuǎn)子在這方面表現(xiàn)的尤為突出,受臨界轉(zhuǎn)速的影響更加明顯,為了保證開式葉輪泵轉(zhuǎn)子的平穩(wěn)運轉(zhuǎn),避免其在接近其臨界轉(zhuǎn)速時產(chǎn)生共振而影響泵的壽命,設(shè)計時需要準(zhǔn)確計算其在工作狀態(tài)下的臨界轉(zhuǎn)速即濕態(tài)下的臨界轉(zhuǎn)速。計算轉(zhuǎn)子部件的臨界轉(zhuǎn)速常用的辦法是有限元法和傳遞矩陣法,文中采用有限元法進(jìn)行計算。 本文以一臺部分流泵為研究模型,建立整體流道模型,應(yīng)用CFD技術(shù)進(jìn)行三維流場數(shù)值模擬,預(yù)測了部分流泵的性能曲線,獲得了葉輪、蝸殼等部件的速度、壓力分布,觀察到泵的內(nèi)部流動情況,為后期的臨界轉(zhuǎn)速計算奠定基礎(chǔ);對于浸液轉(zhuǎn)子來說,流固耦合作用對臨界轉(zhuǎn)速的影響顯而易見,文中通過建立部分流泵轉(zhuǎn)子部件實體模型,對轉(zhuǎn)子部件進(jìn)行了靜力及模態(tài)分析,探討研究了流固耦合作用對臨界轉(zhuǎn)速的影響;文中還對比了鄧克萊法與有限元法計算轉(zhuǎn)子部件在剛性支承下一階臨界轉(zhuǎn)速的數(shù)值,之后利用實體+彈簧單元的有限元模型分別討論了懸臂長度、葉輪個數(shù)、支承剛度對轉(zhuǎn)子固有頻率的影響,并計算了轉(zhuǎn)子部件濕態(tài)下的臨界轉(zhuǎn)速。計算結(jié)果表明: 1)數(shù)值模擬值符合設(shè)計要求,并能正確地揭示部分流泵內(nèi)部的流動狀態(tài)這表明本文所采用的數(shù)值模擬方法是可靠的。 2)流固耦合作用增大了轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速,且隨著轉(zhuǎn)速的升高變化均勻。 3)影響臨界轉(zhuǎn)速因素中支承剛度作用明顯,準(zhǔn)確地簡化支承,合理地確定支承的剛度和阻尼矩陣是準(zhǔn)確計算臨界轉(zhuǎn)速的前提。 4)轉(zhuǎn)子在濕態(tài)下受到流固耦合作用,相對于干態(tài),其臨界轉(zhuǎn)速有很大差別。開式葉輪泵轉(zhuǎn)子部件在濕態(tài)下的臨界轉(zhuǎn)速計算,需要綜合考慮多種因素和多種理論的結(jié)合,包括傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子動力學(xué)、彈性力學(xué)和流體動力潤滑理論及密封動力學(xué)的知識,是個非常復(fù)雜的過程,本文的計算結(jié)果為今后的研究提供了參考,并為部分流泵轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)校核提供依據(jù)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TH38

【引證文獻(xiàn)】

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1 錢晨;低比轉(zhuǎn)速離心泵圓盤損失計算的探討及內(nèi)部流動特征的數(shù)值分析[D];蘭州理工大學(xué);2012年

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本文編號：1349341