热流固耦合下不同载荷对光热熔盐泵转子运行稳定性的影响

作     者：权辉 卢胜 杜朝辉 杜媛英 李一飞 钱晨 QUAN Hui;LU Sheng;DU Zhaohui;DU Yuanying;LI Yifei;QIAN Chen

作者机构：兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 兰州理工大学特种泵阀及流控系统教育部重点实验室甘肃兰州730050 青海民族大学青海西宁810007 首航高科能源技术股份有限公司甘肃酒泉735000 

基　　金：甘肃省重点研发计划项目(24YFGA0056) 甘肃省陇原创新创业人才项目(2022年度人才发展专项)(2022LQGR51) 甘肃省教育厅高校科研创新平台重大培育项目(2024CXPT-09) 

出 版 物：《液压与气动》 (Chinese Hydraulics & Pneumatics)

年 卷 期：2024年第48卷第9期

页      码：108-116页

摘      要：光热电站熔盐泵转子系统由于其自身结构及外部载荷激励,在极端运行工况下难以维持运行稳定性。针对该问题建立有限元模型,分析了温度载荷、流场力载荷、离心力载荷等对熔盐泵转子的应力变形规律;设置4种不同轴段长度的转子模型,分析不同转子模态振型、固有频率以及临界转速等动力学特性。研究发现:转子结构中最大等效应力出现在首级叶轮叶片进口与前盖板交界处,最大变形出现在首级叶轮前盖板尾缘处,流场载荷与质量力载荷使应力与变形在叶轮上大致呈现中心对称分布,温度载荷使得叶轮产生较大的形变;对首级叶轮进行强度校核后,所选材料满足结构强度要求。模型转子的固有频率随中间轴段长度的增加而降低,湿态转子模型的固有频率略低于干态固有频率;其他转子的一阶临界转速均小于转子的设计转速,只有A9转子的临界转速满足±10%安全裕度,不易在运行过程中发生共振。研究结果对于该类型泵安全稳定运行以及在能源应用等领域具有重要的指导意义。

主 题 词：光热发电 高温熔盐泵 热流固耦合 应力应变分析 临界转速 

学科分类：080704[080704] 08[工学] 080401[080401] 0807[工学-电子信息类] 0804[工学-材料学] 

D　O　I：10.11832/j.issn.1000-4858.2024.09.014

馆 藏 号：203143374...