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| 1 | 基于流固耦合上游泵送机械密封的变形分析显示文摘采用Pro/E软件建立了密封动环三维几何模型,由Fluent软件模拟获得的液膜压力作为动环端面的边界条件之一导入Ansys Workbench进行单向流固耦合计算,在不同工况下对C石墨,SiC,WC和结构钢(Steel)4种材料进行了有限元对比分析.结果表明:最大变形发生在动环端面螺旋槽顶端,而最大应力发生在动环背面的密封台阶处;最大变形和最大应力几乎不受转速的影响,而受介质压力的影响比较明显,且随着介质压力的增大呈线性增加;4种材料中,C石墨的最大变形和最大应力都很大,不适合作动环材料,从密封环变形量角度考虑,而在满足其他要求的情况下,推荐优先选用SiC. | 陈汇龙 刘玉辉 赵斌娟 刘彤 王强 刘志斌 | 2014 | 江苏大学学报(自然科学版)2014，35，1： | 16 |
| 2 | 基于流固耦合的耐高温双吸双流道泵强度分析显示文摘基于CFD性能预测方法,对双吸双流道泵内部流场进行三维数值模拟,将流场的计算结果作为结构场的初始条件。采用单向流固耦合方法对泵转子系统进行仿真计算,以预测其在不同的温度条件下,泵转子系统的强度和刚度。研究结果表明,各部件的最大等效应力远远小于材料的许用应力,最大变形都在工程允许的范围之内。各阶固有频率远离泵的叶频与轴频,各阶临界转速远远高于额定转速,泵运行过程中发生共振的可能性极小。该研究可为进一步研究双吸双流道泵的水力设计和结构优化提供一定的参考。 | 罗宝杰 赖喜德 张翔 雷明川 彭悦蓉 | 2014 | 机械强度2014，36，4： | 12 |
| 3 | 贯流泵内部湍流流动及叶轮流固耦合特性显示文摘基于RNG k-ε湍流模型,应用Ansys Workbench软件,对前置竖井式贯流泵内部湍流流动和结构静应力进行数值分析.模拟显示不同工况下泵的外特性曲线和试验值总体变化趋势一致,模拟的扬程比试验值稍高,效率稍低,但误差都保持在10%内;除出水流道隔断前部外,贯流泵整个流道流态均匀;出水流道前段的螺旋线分布的流线表明,水流在经过导叶后存在未回收的速度环量;在设计工况下,压力最小值出现在吸力面靠近进口边,此处最易导致空化.进一步采用单向流固耦合方法,对叶轮在不同工况下的静应力和总变形量进行分析,结果表明:设计工况下,叶轮的最大等效应力出现在叶片压力面和轮毂相交处,叶轮变形的总位移随着半径增大而不断增大,最大变形量出现在轮缘附近.计算结果将为贯流泵的优化设计提供一定参考. | 唐学林 贾玉霞 王福军 周大庆 肖若富 吴玉林 刘竹青 | 2013 | 排灌机械工程学报2013，31，5： | 11 |
| 4 | 高温高压冶金用热水循环泵模态分析显示文摘为获得冶金用热水循环泵实际工作状态下的振动特性,对泵转动部件与静止部件进行了实体造型,并基于ANSYS Workbench平台对无预应力模态进行了计算,分析了温度不同导致的材料性质变化对2部件模态性能的影响.以泵外特性试验为基础,应用流固耦合技术,对常温常压与高温高压2种环境下的有预应力模态进行计算,对比了不同环境下转动部件与静止部件的各阶固有频率及振幅.从临界转速方面校核了转子系统的刚度,并给出了2部件前6阶模态下的振型.结果表明:冶金用热水循环泵零件结构和材料性质是决定其各阶固有频率的主要因素,而预应力对各阶固有频率的影响很小;不同条件下,转动部件与静止部件各阶模态的振幅几乎没有变化,零件结构形状决定了其各阶模态下的振幅;该泵的转子是一个稳定的刚性系统. | 刘厚林 白羽 董亮 刘明明 肖佳伟 | 2015 | 江苏大学学报(自然科学版)2015，36，2： | 9 |
| 5 | 基于热-结构耦合的热水循环泵结构强度研究显示文摘热水循环泵广泛应用于各种增压设备,其结构是否安全可靠关系到整个机组能否正常运行。采用热-结构耦合分析方法检验热水循环泵结构的可靠性。以该泵外特性试验为基础,分别计算不同介质温度情况下流体域压力和温度,结构的温度、等效应力和总变形,并比较不同介质温度对各个量之间的影响。根据第四强度理论对泵壳结构强度校核分析。结果表明,介质温度变化对温度载荷引起的应力及变形影响大于压力载荷所引起的,在介质温度高于常温的结构分析过程中不可以忽略温度影响;随着介质温度的升高,泵结构的温度值随之增加,支架的温度高于泵体的,且温度梯度不大;泵体应力集中位于隔舌处,因此在泵体结构设计中隔舌的设计尤为关键。结构强度校核分析得到介质温度为25℃和40℃时,泵壳结构强度满足要求。 | 孔繁余 夏斌 张慧 何玉洋 | 2014 | 机械工程学报2014，50，18： | 7 |
| 6 | 高温高压对冶金用热水循环泵结构强度的影响显示文摘为获得冶金用热水循环泵实际工作状态下的结构强度,对泵内部全流场进行了多工况定常数值模拟,并基于ANSYS Workbench平台对泵转动部件与静止部件进行了单向流固耦合计算.得到了不同工况下关键零件的最大等效应力,并对比了常温常压与高温高压条件下转动部件与静止部件的应力分布,分析了结构应力分布特征.结果表明:热水循环泵各零件最大等效应力值均小于自身材料的抗拉强度,满足强度要求;常温常压条件下,转动部件的键及键槽处应力值最大,而在高温高压条件下,泵轴轴承段因热载荷出现了应力集中的现象;常温常压条件下,泵体应力分布主要受到重力作用,各支撑部位的应力较大,高温高压条件下,泵体温度梯度较大位置应力较大. | 董亮 白羽 刘厚林 刘永付 | 2015 | 华中科技大学学报(自然科学版)2015，43，3： | 4 |
| 7 | 基于流固耦合的闭式离心叶轮结构强度分析显示文摘分别采用CFX计算出三种工况下叶轮的气动压力分布,利用ANSYS计算出只受离心力载荷作用时的叶轮应力和变形。通过单向耦合得到两种载荷共同作用时的应力、变形结果,最后对叶轮进行了强度校核。结果表明,最大等效应力发生在叶片前缘与轮盖交接处,最大变形发生在叶轮出口处。叶轮的应力主要受离心力载荷的影响,而受气动载荷的影响较小。随着流量增加,最大等效应力和最大变形量随之减小。强度校核表明叶轮满足要求。文中为叶轮的流固耦合的强度计算提供了一种参考,从仿真角度揭示了叶轮的应力分布,为理论分析提供了佐证。 | 刘巍 龚宪生 张连凯 | 2018 | 机械工程师2018，，9： | 4 |
| 8 | 基于流热固耦合的高温熔盐泵转动系统结构应力分析显示文摘基于ANSYS Workbench平台开展高温熔盐泵转动系统的结构应力分析,采用计算流体动力学软件CFX对泵内部全流场进行多工况定常数值计算,并通过试验对计算结果进行验证.综合考虑了高温熔盐泵的水动力载荷、离心力载荷、温度载荷等因素,建立了流、热、固耦合作用下动力学模型,研究不同温度下不同材料属性变化对高温熔盐泵结构性能的影响,并对高温熔盐泵转子部件进行应力分析.结果表明:在同一流量工况下,不同材料的叶轮叶片最大变形量均随温度的升高呈先增大后减小的趋势;同时,不同材料的叶轮形变程度基本趋于稳定,受流量影响不大;叶片工作面应力值大于叶片背面应力值,且不同温度工况下不同材料的叶轮背面应力值呈线性递减的趋势;叶轮等效应力最大位置主要集中在叶轮出口处叶片和前、后盖板接触的区域;经过变形及强度综合分析,表明3种不同的不锈钢材料中316L材质的叶轮力学性能最好.研究结果可为高温熔盐泵的结构设计提供一定参考. | 朱荣生 陈一鸣 安策 康俊鋆 龙云 葛杰 | 2021 | 排灌机械工程学报2021，39，3： | 3 |
| 9 | 修锉叶片出口对离心泵内流场及叶轮强度的影响显示文摘当离心泵扬程略低于实际需求时,可以通过修锉叶片出口提高其水力性能.文中对单级单吸离心泵叶轮进行修锉,对比修锉前后试验发现,扬程、效率分别提高了9.8%和6.7%.同时采用CFX软件对该泵在设计工况下的全流场进行了非定常数值计算,对比分析了修锉前后内流场的变化.基于ANSYS Workbench平台,对叶轮进行单向流固耦合计算,分析了修锉叶片出口对叶轮强度的影响.结果表明:叶片出口修锉后,出口尾迹区的绝对速度增大且相对速度减小,导致扬程上升;修锉后叶片出口边的逆压力梯度明显减小,阻止了边界层的分离,减少了摩擦和分离损失,从而提高了效率;叶轮最大等效应力与修锉前相比,其差别随着相位的不同而不同;各相位下,修锉后的叶轮最大总变形均大于修锉前.研究结果为改善离心泵内流场提供了一种可靠的方法. | 白羽 刘厚林 董亮 刘永付 王宝勤 唐晓晨 | 2014 | 排灌机械工程学报2014，32，10： | 2 |
| 10 | 不同起始直径分流叶片的离心泵内部流场数值分析显示文摘为研究不同起始直径分流叶片离心泵内部非定常流动特性,利用计算流体力学软件,针对3种不同起始直径分流叶片的低比转速离心泵,进行了三维非定常数值计算。对比分析了3种起始直径分流叶片离心泵内部流体速度和压力分布。计算结果表明:叶轮Ⅰ的内部流动情况最为理想,分流叶片的起始直径在一定的程度上会影响叶轮内部的流动情况,合理的起始直径能够减小回流漩涡区域,从而提高其过载能力;由于动静干涉作用,在蜗壳壁面产生了较大的压力波动,3个叶轮的波动各不相同,在叶轮Ⅱ中波动较另外2个叶轮更为明显。 | 张鑫 崔宝玲 周汉涛 饶昆 葛明亚 | 2016 | 浙江理工大学学报(自然科学版)2016，35，2： | 2 |
| 11 | 基于流固耦合的电子泵密封性分析显示文摘对不同温度工况下的电泵流体域进行流体仿真,确定油温对泄漏量的影响。应用流固耦合(FSI)分析的方法,对极限工况下电子泵壳体与端盖间结合面压进行仿真计算。将仿真结果用于电子泵密封性的评价。分析结果表明:电子泵壳体与端盖结合面密封性不足,存在泄露泄漏风险。针对密封性不足区域的设计提出改进意见,以减少电子泵工作泄漏量,提高工作效率。 | 崔瑾 向永超 冉昭 陈晓峰 | 2016 | 汽车零部件2016，，5： | 0 |
| 12 | 基于热流固耦合的热水循环泵转子强度分析显示文摘基于Workbench平台,采用热-流-固耦合方法对热水循环泵内的转子系统施加温度和压力载荷进行计算,得到基圆直径D3=214 mm、D3=216 mm和D3=218 mm下转子系统的热流密度及等效应力的分布,讨论了不同蜗壳基圆直径对转子系统结构强度的影响规律,同时对转子系统进行模态分析.研究结果表明,泵轴与轮毂配合段的配合面以及叶轮螺母与叶轮的配合面上出现了热流密度最大值;基圆直径的改变对叶轮螺母上的热流密度以及最大等效应力影响很小;转子系统在第三阶模态下由轴线沿径向振动,最大变形出现在距中心轴线最远的叶轮外缘. | 朱炳坤 晁长青 刘永付 王宝勤 刘栋 | 2019 | 河南科学2019，37，3： | 0 |
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