多级离心泵转子固有频率影响因素的比较

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1、2015年1月第33卷第1期Jan．2015Vol．33No．1doi:10．3969/j．issn．1674－8530．14．0095多级离心泵转子固有频率影响因素的比较王其磊(中国人民武装警察部队学院，河北廊坊065000)王其磊摘要:为了有效改善多级离心泵转子系统的临界转速问题，利用转子动力学理论结合有限元分析方法，分析比较了几种不同因素对多级离心泵转子固有频率(可转化为临界转速)的影响，同时利用实体模型进行了振动模态数值分析，给出了相应的弯振和扭振阵型图．定量地比较了流固耦合作用和旋转软化效应对转子固有频率的影响，给出了影响转子临界转速的因素与优

2、化方法，并将数值计算结果与试验结果进行了比较．分析表明准确地简化支承，并合理地确定支承刚度、阻尼矩阵是精确计算临界转速的必要前提;流固耦合作用对叶片产生的液体力相当于对叶轮添加了虚质量的缘故，而旋转软化通过科里奥利效应起作用;多级离心泵转子的干临界转速与湿临界转速差别较大，计算值与试验值基本一致．ANSYS数值模拟具有一定的准确性，为多级离心泵的转子的设计提供了一定的参考．关键词:多级离心泵;转子;固有频率;流固耦合;临界转速;振动模态中图分类号:S277.9;TH311文献标志码:A文章编号:1674－8530(2015)01－0031－06王其磊．多

3、级离心泵转子固有频率影响因素的比较［J］．排灌机械工程学报，2015，33(1):31－36．WangQilei．Comparisonofinfluencefactorsonnaturalfrequencyofrotorinmultistagecentrifugalpump［J］．JournalofDrainageandIrrigationMachineryEngineering(JDIME)，2015，33(1):31－36．(inChinese)Comparisonofinfluencefactorsonnaturalfrequencyofrotor

4、inmultistagecentrifugalpumpWangQilei(ChinesePeople'sArmedPoliceForcesAorcesAcademy，Langfang，Hebei065000，China)Abstract:Inordertoimprovethecriticalspeedofamultistagecentrifugalpumprotorsystemeffective-ly，theeffectsofseveralimpactfactorsonthespeedornaturalfrequencyoftherotorareanal

5、yzedandcomparedbymeansofrotordynamicsandfiniteelementmethod．Additionally，thevibrationmodala-nalysisisconductedbasedonawholerotorsystem，andthecorrespondingbendingandtorsionalvibra-tionmodalshapesareprovidedaswell．Aquantitativecomparisonofthefluid-structureinteractionandspinsofteni

6、ngeffectonnaturalfrequencyorcriticalspeedismade，thefactorsaffectingthecriticalspeedofrotorandtheoptimizationmethodsforthespeedaregiven，andthenumericalanalysisandex-perimentalresultsarecompared．Itisshownthataccuratelysimplifyingsupport，reasonablydetermi-ningsupportstiffnessanddamp

7、ingmatrixarenecessaryprerequisitesforprecisepredictionsofcriticalspeed．Thefluid-structurecouplingeffectisequivalenttoaddavirtualmassontherotor．Thespinsof-teningeffectworksbytheCorioliseffect．The"dry"and"wet"criticalspeedsofmultistagecentrifugalpumprotorarequitedifferent．Thecalcul

8、atedandmeasuredcriticalspeedsareingoodag