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学兔兔 第 45 卷第 11 期 机 械 工 程 学 报 Vol.45 No.11 200 9 年 11 月 JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING Nov. 2 0 0 9 DOI ：10.3901/JME.2009.11.133 * 大 型 轴 流 风 机 叶 片 的 气 动 弹 性 数 值 分 析 研 究 毛 军 1 杨立国 2 郗艳红 1 (1. 北京交通大学土木建筑工程学院 北京 100044； 2. 中国建筑科学研究院建筑结构研究所 北京 100013) 摘要：在叶轮机械的流固耦合中以弹性体流固耦合问题最具难度。在这类问题中，需要考虑叶片在运转过程中的弹性变形与 振动对流场的影响以及振荡流场的反作用。以北京地铁 1 号专 用轴流风机为例，在考虑叶片变形和流场之间相互影响的耦 合状态下，探讨机叶片气固耦合问题的计算方法。采用 CFX 软件进行流场计算、ANSYS 软件进行结构计算，以 MFX- ANSYS/CFX 为数据耦合平台，应用弱耦合分区法对风机叶片的气动弹性进行数值模拟分析。并与不考虑叶片弹性变形的情 况进行对比，发现考虑气动弹性的最大应力几乎是不考虑气动弹性的最大应力的两倍，相应的安全系数相差较大，不考虑叶 片的气动弹性容易高估叶片结构的安全性。分析考虑弹性变形对叶片结构安全性的影响，说明叶片的气动弹性分析的必要性 和重要性。 关键词：流固耦合 弱耦合分区法 数值模拟 气动弹性 风机叶片 中图分类号：O35 Numeric Analysis of on the Pneumatic Elasticity of Large Axial-flow Fan Blade 1 2 1 MAO Jun YANG Liguo XI Yanhong (1. School of Civil Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044; 2. Institute of Building Structures, China Academy of Building Research, Beijing 100013) Abstract ：In the fluid-solid coupling of turbomachine, the elastor fluid-solid coupling is the most difficulty problem. In such kind of problem, it is needed to consider the elastic deformation of blade i
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