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《基于ansys workbench葉輪葉片流固耦合分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、龍源期刊網(wǎng)http://www.qikan.com.cn基于ANSYSWorkbench葉輪葉片流固耦合分析作者：褚鵬飛來源：《價值工程》2015年第15期????????摘要：以離心泵葉輪為研究對象，設(shè)定不同的兩種工況（120/160L/s），基于Navier-Stokes方程和SSTk-？棕湍流模型，構(gòu)建兩者的內(nèi)流場模型，次而根據(jù)其受力建立葉輪葉片的靜力平衡方程，設(shè)置邊界條件，施加載荷，最后求解得出結(jié)果。在流場的數(shù)值模擬中，由于考慮到離心力及流場對葉片的表面壓力的影響，將內(nèi)流場網(wǎng)格連接CFX模組進
2、行流場模擬。在結(jié)構(gòu)場中，導(dǎo)入CFX計算得出的水壓力數(shù)值，最后求解得到葉片在兩個工況下的應(yīng)力應(yīng)變情況。分析結(jié)果表明，葉輪葉片都能在兩種工況下正常的運行。????????Abstract：Theresearchobjectinthispaperiscentrifugalimpeller.Twodifferentoperatingconditions（120/160L/s）areset.Theinternalflowfieldmodelofthetwooperatingconditionsareestabl
3、ishedbasedonNavier-StokesequationandSSTk-？棕turbulencemodel.Andthenthestaticequilibriumequationoftheimpellerbladesisbuiltaccordingtothestresstosetboundaryconditionandaddload.Finallytheresultiscalculated.Influidnumericalsimulation，asaresultofconsideringth
4、einfluenceofcentrifugalforceandrotatingfluidonthepressureforblades，flowfieldsimulationiscarriedouttotheinternalflowfieldgridconnectionCFXmodule.ImportthewaterpressurevaluecalculatedbyCFXinstructurefield.Finallythestress-strainconditionofthebladeunderthe
5、twoworkingconditionsareobtained.Theresultsshowthattheimpellerbladescanrunnormallyintwoconditions.????????關(guān)鍵詞：離心泵；葉片；流固耦合；CFX；應(yīng)力應(yīng)變????????Keywords：centrifugalpump；impellerblades；fluid-solidcoupling；CFX；equivalentstressanddeformation????????中圖分類號：TK83文獻標(biāo)識
6、碼：A文章編號：1006-4311（2015）15-0082-04????????2結(jié)構(gòu)場計算????????2.1載荷施加????????載荷中涉及的葉片水壓力無法在Mechanical中單獨施加，采用的是CFX-Post的計算數(shù)據(jù)連接Static龍源期刊網(wǎng)http://www.qikan.com.cnStructure模組，施加水壓力，除此之外，還涉及位移約束和離心力。離心載荷是通過插入Inertial選項中的RotationalVelocity，選擇的葉輪轉(zhuǎn)速給定為153.93rad/s。位移約
7、束通過插入Inertial選項中的CylindricalSupport，旋轉(zhuǎn)軸段的兩個柱面。????????2.2求解結(jié)果????????圖5中是反映的兩種工況下葉片的應(yīng)力應(yīng)變云圖。工況1（Q=120L/Min）葉片，最小應(yīng)變位移為6.0198×10-5m，最大應(yīng)變位移為1.4991×10-3m；工況2（Q=160L/Min）葉片，最小應(yīng)變位移為8.4329×10-5m，最大應(yīng)變位移為1.8137×10-3m。????????選擇任意葉片的兩條上緣線，單獨選取每個工況的吸力面、壓力面的兩天緣線進行對比
8、，觀察隨著流量的增加，等效應(yīng)力的變化趨勢。從圖6、7觀察到，葉片等效應(yīng)力并非隨著葉緣線而恒定增大的，而是時刻波動；葉緣線285mm（葉根部）應(yīng)力有加大的跳躍，特別是吸力面上緣線；在工況1至工況2凈流量增加40L/Min情況下，不論吸力面還是壓力面，葉片所受到的等效應(yīng)力增加的幅度很?。ㄈ~尖和葉根處除外）。????????3結(jié)論????????本文通過CFX對離心葉輪進行了單向流固耦合，首先進行了葉輪場的數(shù)值模擬，將葉片表面的水壓力導(dǎo)入結(jié)構(gòu)場，求得葉片最大等
