为了研究高温熔盐泵的运行可靠性,基于A熔盐泵结构部件分别进行了无预应力和有预应力的模态计算。基于计算结果对熔盐泵的振动特性进行了分析,并对不同相位下转动和静止部件的固有频率和振幅的变化进行了比较。计算结果表明:无预应力时,转动和静止部件的第1阶和第2阶以及第4阶和第5阶固有频率较为接近,且同阶下,静止部件的固有频率远高于转动部件的固有频率;转动部件和静止部件各阶的固有频率均远离主要的激振频率,可有效避免共振的产生;同阶不同相位下,转动和静止部件的固有频率和振幅变化较小,叶轮相位对熔盐泵模态性能的影响可以忽略;有预应力下静止部件和转动部件的固有频率比无预应力下有小幅提升,且转动部件的增幅较高,其幅度为1.35%;转动部件的模态变形主要集中在叶轮端,而静止部件的进出水管变形更为明显。研究结果可为熔盐泵的开发与结构优化提供一定的参考研究对象高温熔盐泵模型设计流量为300m3/h，扬程20m，模态计算与分析-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港倒角机液压弯管机滚弧机转速1480r/min，比转速ns=165，工作温度T=700°C。模型叶轮为闭式叶轮，叶片数为5;径向导叶叶片为直叶片，本文由全自动弯管机公司网站网站采集转载中国知网整理! http://www.wanguanji158.com 导叶片数为9;压水室为具有对称结构的环形蜗室。整机所有部件均采用耐高温的H－N合金进行制造，H－N合金的材料特性如表1所示。表1H－N合金的材料特性参数材料密度(kg/m3)弹性模量(MPa)泊松比内流计算方法流体的计算区域包括4个部分:进水管、叶轮、口环腔体、导叶和环形蜗室(如图1所示)。为了降低边界条件对计算精度的影响，进水管和环形蜗室的出水管均适当地进行了延长。由于计算区域较为复杂，采用ICEM对流动区域进行了非结构的网格划分，并对局部的区域采取了加密处理。以扬程为监测值，划分了5套网格进行无关性验证，如表2所示。图1计算区域表2网格无关性检查网格数扬程(m)A网格表2可以看出，随着网格数量的增加，扬程的误差在0．7%以内。综合考虑计算经济性，最终采用了C网格，进水管、叶轮、口环腔体、导叶和环形蜗室的网格数分别为采用ANSYSCFX软件对熔盐泵进行了全流场非定常的数值计算。计算的介质为700°C的熔盐，熔盐介质属性如表3所示。非定常计算的步长选择为0．00011261s，即一个时间步长内叶轮旋转1°。为了得到稳定的解，同时考虑计算成本，非定常计算总时间为0．2027027s，即叶轮旋转的5个周期。进口边界条件设置为总压，大小为1．01×105Pa;出口边界条件设置为质量流量;湍流模型采用标准k－ε。由于叶轮叶片数为模态计算与分析-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港倒角机液压弯管机滚弧机本文由全自动弯管机公司网站网站采集转载中国知网整理! http://www.wanguanji158.com