带分流叶片水泵水轮机转子强度及模态分析

作者：张金凤; 宋海勤^*; 张帆; 蔡海坤; 赖良庆; 洪秋虹

来源：排灌机械工程学报, 2021, 39(10): 981-986.

• 水泵水轮机
• 分流叶片
• 预应力
• 转子
• 模态
• 振动

以带分流叶片的水泵水轮机为研究对象,基于CFD与FSI方法分析其泵工况下转子的振动特性,对3种开度即小开度9.8°、最优开度17.5°和大开度24.8°下的流场进行数值模拟,将额定工况下的流场结果导入转子结构实现单向流固耦合,对带预应力的转子模型进行形变与等效应力分析。此外,还计算了转轮的干湿模态,对比分析了不同条件下转轮的振动特性。结果表明:不同开度对应的预应力下转轮形变与等效应力分布规律相似,转轮形变主要发生在上冠低压侧。按节径数ND在转轮圆周方向划分振动扇区描述振型规律时发现,各扇区内转轮上冠、下环低压侧的振幅较大。湿模态下水介质对转轮振型影响不大,但会明显降低转轮的振幅。预应力对转轮固有频率影响较小,可忽略不计,但在湿模态下,转轮固有频率会显著下降,这表明分析结构振动特性时应充分考虑水介质作用。

• 单位
  江苏大学; 昆明嘉和科技股份有限公司