江苏大学能源与动力工程学院,江苏 镇江 212013
收稿日期:
2017-10-24修回日期:
2018-02-01出版日期:
2018-10-22发布日期:
2018-10-12通讯作者:
康灿基金资助:
江苏省六大人才高峰项目Investigation of structural dynamic characteristics of molten-salt pump rotor based on fluid-thermal-structure coupling
Yang ZHU, Can KANG*, Qing LISchool of Energy and Power Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang, Jiangsu 212013, China
Received:
2017-10-24Revised:
2018-02-01Online:
2018-10-22Published:
2018-10-12摘要/Abstract
摘要: 用ANSYS软件模拟了熔盐泵转子的应力与变形,研究了不同介质流量下非定常流动对转子部件的影响,考察了泵转子结构的模态性能. 结果表明,转子温度自叶轮部件沿泵轴向轴承逐渐降低,不同介质流量下叶轮内的最大等效应力均出现在叶片进口边与前盖板的结合处,泵轴与轴承的配合处出现了明显的应力集中,转子部件的最大变形出现在叶轮边缘,且最大等效应力和变形量均随介质流量增大而减小,设计流量下转子部件最大等效应力和总变形量的变化幅度最小,添加预应力后转子部件前6阶固有频率增加,但振幅变化不大,流量对转子部件模态性能的影响较小.
引用本文
朱洋 康灿 李清. 基于流热固耦合的熔盐泵转子动力特性分析[J]. 过程工程学报, 2018, 18(5): 957-964.
Yang ZHU Can KANG Qing LI. Investigation of structural dynamic characteristics of molten-salt pump rotor based on fluid-thermal-structure coupling[J]. Chin. J. Process Eng., 2018, 18(5): 957-964.
使用本文
导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX
链接本文:http://www.jproeng.com/CN/10.12034/j.issn.1009-606X.217372
http://www.jproeng.com/CN/Y2018/V18/I5/957
参考文献
[1] BARTH D L, PACHECO J E, KOLB W J, et al. Development of a high-temperature, long-shafted, molten-salt pump for power tower applications[J]. Journal of Solar Energy Engineering, 2002, 124(2):1059-1080. [2] 郭晓娟, 丁旃, 秦贯丰,等. 高温熔融盐蓄热系统的若干工程问题[J]. 储能科学与技术, 2015, 4(1):32-43. GUO X J, DING Z, QIN G F, et al. A literature review on some engineering issues of high temperature molten salt thermal energy storage systems[J]. Energy Storage Science and Technology, 2015, 4(1): 32-43. [3] 杨武龙, 姜洪涛, 吴靥汝,等. 熔盐在新能源领域的应用[J]. 过程工程学报, 2012, 12(05):893-900. YANG W L, JIANG H W, WU Y R, et al. Progress in the application of molten salts for new energy production[J]. Progress in the Application of Molten Salts for New Energy Production, 2012, 12(5): 893-900. [4] CHANG J C, YANG C H, YANG H H, et al. Pyridinium molten salts as co-adsorbents in dye-sensitized solar cells[J]. Solar Energy, 2011, 85(1):174-179. [5] YANG Z, GARIMELLA S V. Molten-salt thermal energy storage in thermoclines under different environmental boundary conditions[J]. Applied Energy, 2010, 87(11):3322-3329. [6] 李云校, 康灿, 朱宜超,等. 蜗壳结构对立式高温熔盐泵性能的影响[J]. 化工学报, 2013, 64(8):2853-2859. LI Y X, KANG C, ZHU Y C, et al. Influence of volute structure on performance of vertically-installed high-temperature molten-salt pump[J]. CIESC Journal, 2013, 64(8):2853-2859. [7] 牟介刚, 陈莹, 谷云庆,等. 悬臂式离心泵流固耦合特性研究[J]. 哈尔滨工程大学学报, 2016, 37(8):1111-1117. MOU J G, CHEN Y, GU Y Q, et al. Research on fluid-structure interaction characteristics of cantilever centrifugal pump[J]. Journal of Harbin Engineering University, 2016, 37(08):1111-1117 [8] ARTAL BARTOLO E, CASSOU-NOGUèS P, LUENGO I, et al. A modal approach for vibration analysis and condition monitoring of a centrifugal pump[J]. International Journal of Engineering Science & Technology, 2011, 3(8):321-343. [9] 朱俊, 周政霖, 刘作华,等. 刚柔组合搅拌桨强化流体混合的流固耦合行为[J]. 化工学报, 2015, 66(10):3849-3856. ZHU J, ZHOU Z L, LIU Z H, et al. Fluid-structure interaction in liquid mixing intensified by flexible-rigid impeller[J]. CIESC Journal, 2015, 66(10):3849-3856. [10] PEI J, YUAN S Q, YUAN J P. Dynamic stress analysis of sewage centrifugal pump impeller based on two-way coupling method[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2014, 27(2):369-375. [11] 黄思, 张雪娇, 宿向辉,等. 基于离心泵全流场的流固耦合分析[J]. 流体机械, 2015, 43(11):38-42. HUANG S, ZHANG X J, SU X H, et al. Fluid-solid interaction analysis of centrifugal pump based on whole flow field[J]. Fluid Machinery, 2015, 43(11):38-42. [12] 江伟, 郭涛, 李国君,等. 离心泵流场流固耦合数值模拟[J]. 农业机械学报, 2012, 43(9):53-56. JIANG W, GUO T, LI G J, et al. Numerical calculation on flow field in centrifugal pump based on fluid-structure interaction theorem[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2012, 43(9):53-56. [13] EGUSQUIZA E, VALERO C, HUANG X, et al. Failure investigation of a large pump-turbine runner[J]. Engineering Failure Analysis, 2012, 23(23):27-34. [14] 王其磊. 多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. WANG Q L. Comparison of influence factors on natural frequency of rotor in multistage centrifugal pump[J]. Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering, 2015, 33(1): 31-36. [15] 郭豹, 刘厚林, 王纳秀,等. 高温熔盐泵的模态计算与分析[J]. 流体机械, 2016, 44(3):45-49 GUO B, LIU H L, WANG N X, et al. Modal analysis of molten salt pump at high temperature[J]. Fluid Machinery, 2016, 44(3):45-49 [16] ASHRI M, KARUPPANAN S, PATIL S, et al. Modal analysis of a centrifugal pump impeller using finite element method[C]. 4th International Conference on Production, Energy and Reliability, June 3-5, 2014, Kuala Lumpur, Malaysia. [17] SUBRAMANIAM L, SENDILVELAN S. Modal analysis of a centrifugal pump impeller[J]. European Journal of Scientific Research, 2012, 79(1): 5-14. [18] KEARNEY D, KELLY B, HERRMANN U, et al. Engineering aspects of a molten salt heat transfer fluid in a trough solar field[J]. Energy, 2002, 29(5):861-870. |
相关文章 15
[1] | 何星晨 王娟 张佳 万加亿 王江云 毛羽. 多组扭曲片排布方式对乙烯裂解炉管内产物收率的影响[J]. 过程工程学报, 2021, 21(4): 401-409. |
[2] | 周小宾 彭世恒 刘勇 王多刚. 废钢对转炉熔池流体流动影响研究[J]. 过程工程学报, 2021, 21(4): 410-419. |
[3] | 郭栋 梁海峰. 气液混合式撞击流反应器流场特性数值模拟[J]. 过程工程学报, 2021, 21(3): 277-285. |
[4] | 王珂 张引弟 王城景 辛玥. CH4掺混H2的燃烧数值模拟及掺混比合理性分析[J]. 过程工程学报, 2021, 21(2): 240-250. |
[5] | 史怡坤 李瑞江 朱学栋 方海灿 朱子彬. 真空变压吸附制氧径向流吸附器的流动特性模拟[J]. 过程工程学报, 2021, 21(1): 18-26. |
[6] | 杨会 朱辉 陈永平 付海明. 滑移效应下纤维绕流场及过滤阻力的数值计算与分析[J]. 过程工程学报, 2021, 21(1): 36-45. |
[7] | 岳高伟 万重重 王路 李彦兵. 玻璃钢化淬冷降温特征及影响因素[J]. 过程工程学报, 2020, 20(8): 947-958. |
[8] | 李雅侠 张元 张静 寇丽萍 龚斌 吴剑华. 射流强化螺旋通道内流体流动与换热的数值模拟[J]. 过程工程学报, 2020, 20(8): 896-903. |
[9] | 王志敏 谢峻林 梅书霞 何峰 金明芳. 浮法玻璃熔窑火焰空间石油焦部分替代重油燃烧的数值模拟[J]. 过程工程学报, 2020, 20(6): 737-744. |
[10] | 王娟 何星晨 李军 万加亿 邹槊 徐皓晗. 开口扭曲片圆管强化传热与流动阻力特性模拟[J]. 过程工程学报, 2020, 20(5): 510-520. |
[11] | 王志奇 邹玉洁 刘柏希 张振康. 热风循环隧道烘箱的流场模拟及结构优化[J]. 过程工程学报, 2020, 20(5): 531-539. |
[12] | 张宇 田丽亭 岳小棚 王坤. 槽式太阳能集热管内相变微胶囊悬浮液的热力性能分析[J]. 过程工程学报, 2020, 20(3): 276-284. |
[13] | 陈岳 马明 张莹 过海龙 万启坤. 多孔介质方腔内置芯片热流耦合的LBM数值模拟[J]. 过程工程学报, 2020, 20(2): 123-132. |
[14] | 王娟 李军 高助威 何星晨 邹槊 万加亿. 热风混合器内部流场的数值模拟与结构改进[J]. 过程工程学报, 2020, 20(2): 148-157. |
[15] | 吴仲达 游永华 王盛 张壮 周思凯 戴方钦 易正明. 扩缩方孔蜂窝蓄热体强化传热的数值模拟[J]. 过程工程学报, 2020, 20(12): 1416-1423. |
PDF全文下载地址:
http://www.jproeng.com/CN/article/downloadArticleFile.do?attachType=PDF&id=3144