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流固耦合作用与隔舌间隙对一起高能量离心泵的工程振动影响分析
流固耦合作用与隔舌间隙对一起高能量离心泵的工程振动影响分析
摘要：
高能量离心泵是一种广泛应用于工业和农业领域的流体机械设备，其工作过程中产生的振动问题一直备受关注。本文主要研究了流固耦合作用和隔舌间隙对离心泵工程振动的影响，并通过实验和数值模拟进行了分析。结果表明，流固耦合作用可以显著影响离心泵的振动性能，而隔舌间隙对离心泵的振动影响较小。
关键词：高能量离心泵，流固耦合，隔舌间隙，工程振动
1.引言
高能量离心泵是流体工程领域中一种常见的设备，广泛应用于供水、农业灌溉、工业生产等各个领域。然而，由于其高速旋转的工作原理以及液体在泵内的流动情况，离心泵在运行过程中会产生一定的振动问题，给设备的正常运行和使用带来一定的威胁。因此，研究离心泵的工程振动影响因素及其控制方法具有重要的理论和应用价值。
2.方法
本文采用了实验和数值模拟相结合的方法，对流固耦合作用和隔舌间隙对离心泵工程振动的影响进行了分析。实验采用了悬浮式试验台架，通过测量泵体的振动加速度来评估泵的振动性能。数值模拟采用了计算流体力学（CFD）方法，通过建立离心泵的几何模型、设定边界条件和材料参数来模拟泵的工作过程。
3.结果与讨论
实验结果显示，流固耦合作用对离心泵的工程振动有显著影响。当泵的流量较大时，流体在泵内的运动会引起振动幅值的增大，并且随着流量的增加，振动幅值呈非线性增长。这是因为液体在泵内的流动会引起泵叶片和泵体之间的相互作用力，使得泵体发生振动。此外，实验结果还表明，泵的出口压力和叶轮速度也会对泵的振动性能产生影响，这说明了流固耦合作用对泵的振动性能的重要性。
数值模拟结果与实验结果相吻合，进一步验证了流固耦合作用对离心泵振动的影响。数值模拟结果还显示，隔舌间隙对离心泵的振动影响较小。隔舌间隙是指离心泵叶轮和泵体之间的间隙，其大小会影响泵叶片和泵体之间的相互作用力。然而，数值模拟结果显示，隔舌间隙的变化对离心泵的振动性能影响较小，说明隔舌间隙在一定范围内对离心泵的振动性能影响不大。
4.结论
本文通过实验和数值模拟研究了流固耦合作用与隔舌间隙对离心泵工程振动的影响，结果显示，流固耦合作用可以显著影响离心泵的振动性能，而隔舌间隙对离心泵的振动影响较小。研究结果对离心泵的工程设计和性能优化具有重要的指导意义，可以为离心泵的振动控制提供参考。
参考文献：
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