大功率液力偶合器是匹配大型核/火电站锅炉主给水泵的重要调速装置。与国外同类产品的先进技术相比,我国尚未形成大功率液力偶合器自主产品的研发能力。泵轮、涡轮和涡轮罩作为大功率液力偶合器的三个工作叶轮是其传递动力的核心元件,工作叶轮工作时受到离心载荷和流体载荷的双重作用,若其发生破坏将直接引起动力传递失效,严重影响到电站系统工作的稳定性。因此保证液力偶合器叶轮强度是其结构设计的关键问题。本文以YOCQ510型大功率液力偶合器作为研究对象,采用单向流固耦合方法着重对叶轮装配体强度进行分析,并对其动力学特性展开研究。本文的工作为大功率液力偶合器叶轮结构设计提供了一定的参考依据。主要的研究内容与结论如下:1.建立并确定大功率液力偶合器叶轮分析模型以YOCQ510型大功率液力偶合器作为研究对象,建立大功率液力偶合器叶轮及流道几何模型,划分其高精度六面体网格模型,并对其网格无关性进行验证。采用CFD数值模拟方法对三种典型工况内部流场进行计算分析。通过不同方案比较,最终确定了本文的叶轮装配体分析模型。2.大功率液力偶合器叶轮装配体强度分析采用单向流固耦合方法对大功率液力偶合器强度进行全面分析,通过对比满充液工况以及部分充液工况的装配体变形和应力分布情况,分析得出装配体整体最大变形位置出现在涡轮罩内缘处,泵轮叶片最大变形出现在叶片出口处,将仿真结果与大功率液力偶合器实际工作时泵轮叶片破坏图片进行对比,两者吻合较好。3.大功率液力偶合器动力学特性分析采用施加预应力的模态分析方法对大功率液力偶合器叶轮装配体进行动力学特性研究,预测出叶轮在实际工作中的激振频率范围,从而把握大功率液力偶合器在实际工作中可能出现共振的转速区间。综上可述,本文采用单向流固耦合方法计算得到的大功率液力偶合器叶轮装配体强度分析结果有效,且计算结果精度较高。施加预应力的模态分析可以作为大功率液力偶合器结构振动预测的参考依据,本文的工作对大功率液力偶合器叶轮结构设计具有一定的指导意义。