2.4 计算结果

下文分别列出两个算例对应的计算结果，对比不同间隙B值下叶轮内部流场的压力分布及叶轮相同测点位置上的压力脉动频谱分析结果，特别是关键频率下的压力脉动幅值大小。

2.4.1 流场分析

叶轮内部压力分布列出如下:

算例1(间隙B值=56mm)

算例2(间隙B值=63mm)

从图7、图8可见，两组算例计算结果中叶轮内部压力分布情况基本一致。当间隙B值增加后，叶轮出口尾迹影响范围略有缩减，叶轮内部压力变化的幅度略有降低，其中算例1叶轮内部压力变化幅度为0.81 MPa，算例2叶轮内部压力变化幅度为0.79 MPa。

2.4.2 间隙B值对压力脉动幅值的影响

如图9所示，根据叶轮流道内3个测点位置的压力脉动时域信号，进行决速傅里叶变换。

得到频谱图如图10、图11所示，其中纵坐标为压力脉动幅值(单位:Pa)，横坐标为压力脉动频率成分(单位:Hz)。

将导叶通过频率 ƒ d=Rd·Ω=540Hz下的压力脉动幅值分别提出，对比如表2所示。

表2  540Hz下压力脉动幅值对比

通过上述对比可知，不改变水力模型仅增大叶轮与导叶间间隙值，可降低由动静干涉引起的压力脉动幅值。

两组算例分别进行外特性计算，结果如表3所示。

间隙B值不同的两组算例，计算扬程仅相差1.4%，可见间隙B值的上述调整对泵机组外特性影响较小。

3 结语

叶轮表面所受压力脉动是叶轮叶片所受到的主要疲劳载荷，需结合静应力、运行温度、应力集中情况等因素计算叶轮疲劳寿命。

本文对核电用泵叶轮设计中疲劳影响因素进行了分析，给出了叶轮设计疲劳许用强度、叶轮压力脉动引致疲劳的计算要点，并说明共振情况下需结合叶轮叶片阻尼系数对应力幅值进行放大，同时提出了减小压力脉动引致疲劳的设计修改方法。

针对较易实现的修改间隙B值方法，本文进行了对比数值分析验证。分析结果证明，在不对水力模型修改的情况下，通过增加导叶与叶轮间的间隙距离，可降低动静部件间的相互干涉，降低叶轮所受的压力脉动的幅值，提高叶轮疲劳寿命。