叶片泵内部流场CFD仿真分析文献综述
2020-04-15 16:54:14
1.1目的及意义
叶片泵是为液压系统提供压力油的动力元件,其性能直接影响整个液压系统的效率和稳定性,叶片泵同时也是液压系统噪声的主要来源之一。优化叶片泵的结构设计是提高其性能、降低噪声的一种有效方法。叶片泵的设计、制造和装配等各个环节都对叶片泵的性能有重要影响。
1.2基本背景
近年来,叶片泵正朝着空化空蚀小、效率高的方向发展[1-7]。叶轮是叶片泵的重要组成部件,叶轮的核心零件是叶片,所以叶片的设计与分析是降低叶片泵空化、空蚀和提高叶片泵性能的重点。随着CFD技术的快速发展,借助FLUENT软件的强大功能,对叶片泵叶轮叶片的三维流场进行分析,可提高达到预期目的效率与质量。Ebrahimi Mojtab—等研究发现通过改变定子内表面的特性曲线能够提高叶片密封性,进而提高叶片的寿命。文等基于流体分析软件对轴流泵叶片水力矩三维紊流进行了流场分析,绘制了泵的流量与水力矩的关系曲线。本模型在环形叶设计了叶片泵叶片,对叶片泵叶轮流场进行了数值模拟,将获得的叶片云图进行分析。建立了叶片泵效率、空蚀最大最小的目标函数,对其参数进行优化求解,其仿真优化过程和结果为今后叶片泵叶轮的设计与研究提供了重要的参考。
1.3国内外研究现状
国外:国外改进叶片泵吸入口和排出口可以轴向或径向定位。例如,在可变排量装置中,端口是轴向的,因为根据偏心率调节容量。该参数定义为连接定子和转子中心的段的长度,以及角度端口定位,是正确的滑片机设计的基础。实际上,偏心率会影响角度体积演变,并可能对机器性能产生不利影响。特别是,小的偏心率导致较低的容积效率,而偏心率接近最大值的值产生较大的角度体积变化。然而,由于工作流体的不可压缩特性,当腔室容积不与吸入/排出环境接触时,即使是轻微的体积变化也影响很大,因为它们会导致压力和扭矩峰值,最终会缩短设备的使用寿命。在泵中,吸入口和排出口通常间隔一个角度,该角度等于电池的角宽度,这基本上取决于叶片的数量。应考虑叶片的厚度来校正理论值。
国内:叶片泵是基于叶片、定子、转子和两侧板所围成的 空间的容积变化来完成吸油、压油的工作循环的。拟改变原有叶片泵的设计思路,将改进后的叶片泵的定子做成圆柱体,因此要实现容积变化的就是转子和叶片了,为此转子的外曲面可以设计成不同的圆弧组成,而叶片是可以伸缩的,从而实现泵室容积的变化完成吸油、压油的工作循环。对于组成曲面的圆弧要有一个最大的圆弧段和一个最小的圆弧段,这样叶片可以在这两个圆弧段之间伸缩变化。在第一个叶片时从大圆弧过渡到小圆弧再过渡到大圆弧,空间逐渐变大,从而产生真空度,叶片泵吸油;到第二个叶片时再从大圆弧过渡到小圆弧然后过渡到大圆弧,空间逐渐变小,产生压力,叶片泵压油。
2. 研究的基本内容与方案
{title}2.基本内容和技术方案
2.1基本内容