陈 佳，裴 吉，袁寿其，李彦军，孟 凡(江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心，江苏 镇江 212013)

0 引 言

泵站作为水利事业的重要组成部分，在人类改造大自然中发挥了重要作用，也在建设高产稳产农田、跨流域调水、城镇供排水、工业供水、矿山排水、流体输送等方面发挥着越来越重要的作用。双向立式轴流泵站同时具有排涝和灌溉的作用，因此被广泛应用在沿江滨湖地区，泵站运行中的稳定性问题也越来越受到重视。由于双向流道泵站单向运行时，在进出水流道中易形成漩涡，造成较大的压力波动，而泵站出水流道中连接电机的泵轴直接暴露在流道中，经常引起轴的振动和偏向运行，进而导致机组运行不稳定性增强。因此研究泵装置出水流道中轴的振动特性具有重要的理论意义和工程价值。

在出水流道中泵轴受流场压力脉动作用较大，且随时间不断变化，因此不考虑流体与结构的相互作用，将二者简单解耦单独求解可能导致流场分析结果与实际流场不符，此时考虑流固耦合作用下泵轴振动特性的数值计算将是非常必要的。流固耦合主要分为3类，直接耦合、顺序耦合和同步耦合。直接耦合对计算机要求很高，目前难以应用在流体机械中，顺序耦合即按照既定顺序对物理场进行分别求解，也就是“弱耦合”，同步耦合即“双向强耦合”，是指流体域和结构域同时进行求解计算。流固耦合问题可追溯到19世纪初的机翼和叶片的气动弹性问题[1]。……