【摘 要】
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作为高速离心泵的核心部件,转子系统的运行状态能直接影响高速离心泵的运作,而在对离心泵使用中因转子系统在启动过程的失稳而导致离心泵故障的情况比比皆是。为保证离心泵能够安稳运行,本文基于流场数值模拟（CFD）对Q5H26模型泵的转子系统的启动过程进行动力学分析,研究启动过程中高速离心泵转子系统在转速急剧变化的过程中的受力变化以及其动态响应的变化规律。论文的主要工作如下。1.通过Solid Works对
【基金项目】
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湖北省教育厅重点科研项目（D20161507）； 国家自然科学基金项目,“面向整机的装配模型层次化等几何边界元分析与形状灵敏度解析计算”（项目编号:51375186）；
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作为高速离心泵的核心部件,转子系统的运行状态能直接影响高速离心泵的运作,而在对离心泵使用中因转子系统在启动过程的失稳而导致离心泵故障的情况比比皆是。为保证离心泵能够安稳运行,本文基于流场数值模拟（CFD）对Q5H26模型泵的转子系统的启动过程进行动力学分析,研究启动过程中高速离心泵转子系统在转速急剧变化的过程中的受力变化以及其动态响应的变化规律。论文的主要工作如下。1.通过Solid Works对叶轮和蜗壳进行三维建模,在完成后的三维模型的基础上,提取出叶轮和蜗壳的流场区域,进行离心泵流场区域的装配。实现离心泵流场仿真模型的建立。并对其进行网格无关性检测。并对离心泵的流场进行数值模拟,进而得到转子系统的在启动过程中所受的轴向力与径向力曲线。2.通过Flomaster与Simulink的联合仿真,建立模型泵在启动过程中的仿真模型,获取模型泵在启动过程中的转速和流量随时间的变化曲线,并分析其影响原因。3.将联合仿真所得到的数值加载到通过模型泵建立的三维流场中,对其进行非定常数值模拟,从获取启动过程中转子系统在流场作用下所受的轴向力和径向力曲线,探究转子系统在启动过程中的受力变化规律。4.通过将流场中获取的轴向力和径向力以及通过联合仿真所得的启动过程的转速变化曲线加载到转子系统中。通过Transient Structural对转子系统的启动过程进行瞬态动力学分析,得出转子系统在启动过程中随时间变化的动态响应曲线,并对其进行分析探究,验证转子系统设计的可行性。
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