题目：尾流激振作用下的气动载荷模型研究

研究表明叶轮机中尾流激振的时域表现形式为简谐形式。当采用稳态分析方法计算叶片的应力响应时，不仅需要了解尾流激振力作用于叶片表面的频率、幅值，其相位的分布也是一个不可忽略的因素。本文重点对尾流激振模型中相位分布函数对叶片强迫响应的影响进行研究。首先利用流体力学分析软件CFX对某一叶轮机叶片的流场进行多个工况下的数值模拟。对计算出的叶片表面周期性气动载荷进行快速傅里叶变换，分析出叶片表面上各点的频率成份、幅值及其对应的相位。重点分析了对应频率成份中基频的相位分布，其目的在于了解实际情况下叶片表面各点气动载荷的相位分布。利用流场分析的结果，应用ANSYS软件对叶片进行基频激励下的谐响应分析，研究了不同的载荷相位分布对叶片振动应力的影响。在此基础上给出了尾流激振模型中的相位模型。最后将根据所提出的相位模型计算出的叶片应力响应与按流场分析得出的实际气动载荷计算获得的叶片振动应力进行了比较。