热能动力工程

作者：熊珍兵，肖 腾

单位：安德里茨(中国)有限公司，广东 佛山 528000,,安德里茨(中国)有限公司，广东 佛山 528000,

关键词：叶轮;ANSYS;湿模态;固有频率; 疲劳性能; FKM规范

基金：安德里茨（中国）有限公司大型立式泵项目研发基金（D-14-834835-676-0003）

大型立式泵叶轮是将机械能转换为流体动能以及势能的核心部件。为了研究某大型立式泵叶轮的振动及疲劳特性，运用ANSYS软件，采用声-固耦合法，计算了叶轮在湿态工况下的固有频率，研究了叶轮可能的激励频率，并将之与湿态固有频率进行对比分析。分析结果表明：叶轮最小湿态固有频率至少高于可能激励频率45%，叶轮无共振风险；计算了叶轮在离心力以及稳态CFD压力载荷共同作用下的静强度，再结合模型泵的压力脉动测试数据以及原型泵的现场运行工况信息，设置了相应的叶轮疲劳载荷谱，并根据德国机械工业委员会（FKM）规范对其进行了多工况疲劳性能校核；最后，根据Miner疲劳损伤累积理论，计算得出叶轮的最大疲劳累积损伤利用度仅为29.5%，叶轮无疲劳破坏风险。

来源：2022年第3期

《热能动力工程》期刊编辑部

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