海上平台立式长轴消防泵转子静力学特性分析

• 作者: 张金凤 宋海勤 张帆 杨志军 赖良庆
• 来源期刊: 排灌机械工程学报
• 关键词: 立式长轴消防泵 转子 流固耦合 预应力 静力学特性
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 泵理论与技术
• 页码范围: 541-547
• 页数: 7页
• 分类号: S277.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-8530.20.0076

摘要

为了研究立式长轴消防泵转子的静力学特性,以XBC18-178-240 LC3型号的立式长轴消防泵为研究对象.首先根据设计参数通过Creo建立了立式长轴消防泵内部流场的三维模型以及转子的物理模型,采用CFX对该泵在0.20Qd,0.65Qd,1.00Qd,1.20Qd,1.40Qd和1.50Qd这6种工况下进行3级泵内流场的定常数值模拟;然后把物理模型导入ANSYS Workbench中,并根据实际运行过程设置约束条件,根据模块耦合功能,将流场的模拟结果导入固体结构实现单向流固耦合,对转子模型进行了带预应力的静力学特性分析.结果表明:叶轮内部受到的流体载荷随叶轮级数增加而增大,随流量增大而减小;转子总变形量的最大值位于第3级叶轮后盖板的边缘处,等效应力与等效应变的最大值位于第3级叶轮后盖板边缘与叶片出口边的交点上,都随流量增大而减小;在0.20Qd,0.65Qd,1.00Qd和1.50Qd这4种工况下转子的最大等效应力为118.23 MPa,小于其许用应力250 MPa,符合强度要求;该泵的工作转速1485 r/min小于其0.85倍的一阶临界转速,符合动力学设计要求.