轴流泵参数化设计及应力与模态特征分析

发布时间：2017-08-21 18:31

  本文关键词：轴流泵参数化设计及应力与模态特征分析

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【摘要】：以船用轴流式喷水推进泵为对象,探索了轴流泵参数化设计、水动力性能、静强度和结构声学特征分析的数值途径。轴流泵叶轮采用升力法设计,导叶采用流线法设计,叶片三维造型在NUMECA参数化设计平台中完成。轴流泵水动力性能校核由粘性CFD计算完成,CFD计算同时提取得到叶片分布式水动力载荷。叶片静强度校核由ANSYS有限元计算叶片应力和应变特征完成,应力分析时同时考虑水动力载荷、重力载荷和离心力载荷。叶片结构声学特征分析由NASTRAN有限元计算叶片模态振型和振型频率完成。计算结果表明,轴流泵扬程和功率满足设计指标,效率达87.13%;叶轮叶片形变相对于叶顶间隙来说为极小量,可忽略不计,叶片存在局部应力集中现象,最大应力小于许用应力,满足静强度要求;叶片前四阶振型特征与分析经验一致,且振型频率远离轴频、叶频及其谐频特征频率,能够避免共振产生。
【作者单位】： 武汉工商学院信息工程学院;海军工程大学动力工程学院;海军工程大学科研部;
【关键词】： 轴流泵 CFD计算 应力分析 模态分析 参数化设计
【基金】：水下测控技术重点实验室延伸性发展基金(YS0C261301)资助项目
【分类号】：U664.34
【正文快照】： 1引言随着美国海军21世纪三型主战舰艇中已服役的多用途滨海战斗舰LCS全部采用喷水推进器[1],以及三型舰艇中担负海上火力支援和对陆攻击作战的一级驱逐舰DD(X)的1/4尺度先进电力演示舰Sea Jet也采用先进喷水推进器AWJ-21TM[2],自主设计先进喷水推进器已经成为快速推动舰艇研

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本文编号：714454