：针对高功率密度液体多级离心泵的高速化发展带来的流固耦合及临界转速等问题,根据流固耦合计算方法,并应用Ansys软件系统对流场网格进行划分和边界条件设定,然后进行数值模拟计算。计算结果表明:首级叶轮到后部末级叶轮应力、应变和变形呈增大趋势,这符合多级泵叶轮受力分布的实际情况,流固耦合相对于重力来说发挥了更显著的作用。可以看出流固耦合后转子固有频率降低,并且阶数越高,下降幅度越大,旋转软化效应对第一阶弯振影响较小,而对二、三、四阶的影响逐渐增强,且随转速均匀增加,弯振频率均匀变化。试验测试结果与仿真结果具有较好的一致性,反映了仿真数据的正确性。 将装配模型直接导入AN-SYS中耦合特性及试验分析-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港电动液压滚圆机滚弧机，进行修改完善网格划分，得到所需模型，如图2所示。图2转子与叶轮网格模型网格无关性验证目的是排除网格数量对计算精度的影响，即在网格足够密的时候 

转载中国知网整理! www.suoguanjixie.name，所涉及的量不随网格疏密的变化而变化。其检验如表1所示。表1网格无关性检验扬程(cm)42格数总数48转子通过比较网格数量对单级扬程的影响，可以看出，随着网格数量的增加，单级扬程变化逐渐减小，而且网格增加到3655714时，计算误差0．25%小于0．5%的误差范围，并且继续增加网格数量，误差减小甚微，综合考虑采用3655714网格数进行计算。4计算的结果分析本计算数值模拟多级离心泵在启动时期流固耦合，转子系统需要在0．77s时间内，转速从0r/min升高到1480r/min，转子将受到流固耦合力的作用，发生连续变形，并且形变量逐级增大。本文采用了SST湍流模型，离散格式采用二阶迎风格式，进行瞬态流场计算，时间步长为0．001s，总的计算时间为1s，进口采用质量流量进口，出口采用自由出流边界条件。模型泵的额定转速是1480，考虑了启动中的转速变化过程，因此讨论了在启动过程不同转速下旋转软化效应的影响。转速达到额定转速1480r/min时所承受的流体作用力，如图3所示。图3施加边界条件后的叶轮模型4．1受力分析从图2可以看出流固耦合计算将流体力加到叶轮耦合面上进行转子结构运算，结果如图4所示。(a)应力(b)应变(c)变形图4考虑流固耦合条件下转子的应力、应变与形变图4表示首级叶轮应力、应变及变形量最小，而到末级的叶轮则相对最大，并且从首级叶轮到末级叶轮，其应力、应变和形变量呈递增趋势，这与叶耦合特性及试验分析-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港电动液压滚圆机滚弧机  转载中国知网整理! www.suoguanjixie.name