双圆弧斜齿齿轮泵泄漏研究及最佳间隙设计

针对双圆弧斜齿轮泵在高速、高压工况条件下运转存在的流量泄漏的问题,对影响泄漏的因素进行了详细的分析,建立了泄漏模型,确定了选取齿轮泵最佳间隙的一般方法,完善了齿轮泵泄漏理论.利用FLUENT三维动网格技术模拟齿轮泵内部流场动态性能,并进行实例计算及分析.结果表明:在不同压力或转速下,理论流量(考虑泄漏情况下)与仿真流量...     

流体介质对齿轮泵内部流场影响的仿真分析

为研究流体介质对齿轮泵内部流场及脉动的影响机制,运用FLUENT软件对齿轮泵的二维内部流场进行了瞬态仿真分析,对比分析了不同工况下流体介质对齿轮泵内部流场及输出特性影响。数值分析表明:考虑流体介质非线性变化较不考虑时泵出口流量脉动系数之间的差值随着转速的增大而减小,随着负载的增大而增大;流体介质的非线性变化对泵的流量脉动系数及实际流量影响较大,对压力脉动的脉动系数及实际压力影响较小。考虑流体介质非线性变化的仿真结果更符合实际工况,为开展齿轮泵的减振降噪及故障诊断等方面的研究提供了有效的工具。     

外啮合齿轮泵内部流场的动态模拟

齿轮泵内部流场的数值模拟可以为齿轮泵内部结构设计提供重要的参考数据,是现代齿轮泵设计和优化的一项重要辅助手段。在对外啮合齿轮泵内部流场采用纳维-斯托克斯方程进行理论分析的基础上,应用Fluent软件对外啮合齿轮泵的内部流场进行基于动网格技术的动态模拟,通过流场和流速分布全面分析外啮合齿轮泵在啮合位置、间隙、压差等发生变化时的性能,为外啮合齿轮泵的优化设计提供参考。     

转速对齿轮泵内流场空化强度的影响

针对齿轮泵中齿轮转速在500~3652 r/min的变转速条件下工作的实际工况,该文通过实验的方法研究了转速对某型齿轮泵内流场空化强度的影响。使用现有的齿轮泵测试实验台,对在齿轮泵转速改变的条件下,齿轮泵内流场的空化强度改变进行监测。由于空化无法直接测量,该文根据空化诱导振动理论对齿轮泵的振动进行测量,得到了齿轮泵内流场空化强度随齿轮转速上升而增强的规律。通过Pumplinx软件对内流场进行建模,利用软件特有的空化损伤模块进行了仿真验证,仿真结果表明齿轮泵内流场空化强度随齿轮转速上升而增强,与实验所得规律一致。本文所总结的规律对减弱齿轮泵内流场空化强度,提升使用寿命具有一定的参考作用。     

内啮合齿轮泵流场的数值模拟

采用Fluent的动网格技术,对内啮合齿轮泵内部流场进行了二维非定常计算,得到了内啮合齿轮泵在不同工况下的流场特性。结果表明内啮合齿轮泵无困油现象,泵转速提高会使压力过渡区相邻两齿之间的压差增大。     

流固耦合影响下内啮合齿轮泵功率损失研究

针对理论计算难以获得精确的内啮合齿轮泵功率损失问题,利用Fluent和Adams分别计算了内啮合齿轮泵流场压力特性和压力载荷作用下内啮合齿轮泵动力学性能,通过实时数据传递建立内啮合齿轮泵单向流固耦合模型,得到耦合作用下内啮合齿轮泵的摩擦功率损失以及不同油液温度、工作压力及转速下功率损失的特性曲线。结果表明:功率损失随油液温度、工作压力和转速的增大而增大,油液温度和转速对其影响较大,工作压力的影响较小;考虑流固耦合作用计算得到的功率损失更接近于试验数据,比未考虑流固耦合作用时的情况更加精确。     

外啮合齿轮泵搅油损失的研究

在外啮合齿轮泵工作过程中,由于困油压缩产生高压,形成阻力矩,从而会产生一定的搅油损失。为了确定这部分损失的大小,提出了通过困油压力预测齿轮泵搅油损失的计算方法。利用FLUENT软件的动网格技术对某型号外啮合齿轮泵进行了二维的仿真计算,分析了一个困油周期内搅油损失随转速、工作压力的变化情况。结果表明,搅油损失主要受到困油压力的影响,并随着转速和工作压力的增大而增大,其大小占输入功率的0.43%~5.26%。     

基于FLUENT的涡轮增压器推力轴承特性分析

轴向推力轴承,又称为止推轴承,被广泛应用于涡轮增压器中,增压器转子系统中产生的轴向力都是由轴向推力轴承承受。本文对涡轮增压器滑动轴承模型进行基于FLUENT的全三维数值仿真分析,得到轴向推力轴承三维油膜压力、流场、温度分布。通过分析,得到了稳态下轴向推力轴承油膜压力场、温度场、流场在不同转速下的分布特点:随着转速的上升,推力轴承内部流场的峰值压力随之上升,推力轴承承载能力与滑油流量也随之上升,并且峰值压力、轴向推力以及滑油流量和转速的关系是呈等比例上升;同时对比分析了转子转速、楔形深度、最小油膜厚度等一些关键参数对轴向推力轴承性能的影响。     

基于油液特征模型的外啮合齿轮泵数值仿真分析

为研究油液的物理特性对齿轮泵脉动及噪声的影响机理,运用FLUENT对齿轮泵的二维内部流场进行模拟研究,对比分析了有无油液的压缩性、粘度对齿轮泵内部流场及泵出口脉动的影响。仿真结果表明:考虑压缩性较不考虑压缩性时,流量脉动系数增大了3.43%,压力脉动系数增大0.2%;考虑粘度变化较不考虑粘度变化时,流量脉动系数减小1.54%,压力脉动系数减小0.08%;考虑油液特征模型较不考虑时噪声增大了2.7d B。仿真与实验结果相吻合,为开展齿轮泵的非线性流体动力学及减振降噪等方面的研究提供了理论依据。     

基于CFD的空调用轴流风机内部流场研究

运用FLUENT软件对轴流通风机内部三维粘性流场进行了数值模拟,通过改变安装角、转速、进风量以及叶片径向的扭曲程度等性能参数,得到了内部流动的一些规律,并进行了性能分析和预测,为风机的内部结构优化提供了依据和方向.     

行星齿轮泵泄漏的流场仿真

三型行星齿轮泵有6个高压出油口和6个低压进油口,这些油口相对于中心齿轮、行星齿轮和内齿轮呈对称分布,从而消除普通齿轮泵径向液压力不平衡问题。由于行星齿轮泵得内部泄漏比较严重,为了准确地掌握行星齿轮泵内部的流场变化,采用计算流体动力学软件CosmosFlow对行星齿轮泵的模型进行内部流场仿真,分析径向间隙大小、端面间隙大小对流量泄漏的影响。结果表明,由于泵的进出口油的压差非常小,其内部端面和径向泄漏量均不大。     

串联转鼓羽毛过滤机流场研究

串联转鼓连续过滤机是一种新型的转鼓加压过滤机。简单介绍这种过滤机的工作原理和主要结构,并应用流场分析软件FLUENT,对串联转鼓连续过滤机流场进行了数值模拟。过滤机过滤性能主要取决于压缩区的压力,不同的操作参数对流场影响不同,主要影响参数为大转鼓转速、小转鼓转速和入口压力。采用正交实验设计技术计算各操作参数对流场影响大小,分析各因素对过滤效果影响的主次顺序。结合模拟方案确定了最佳操作方案,得到该方案下的流场分布图。     

新型变排量外啮合齿轮泵流量特性研究

齿轮泵具有结构紧凑、体积小、转速范围大和耐冲击性能强等优点,作为动力元件广泛应用于液压系统。然而,与柱塞泵和叶片泵相比,齿轮泵难以实现变量控制,限制了其应用范围。为此,提出一种变滑块位置-困油区域的齿轮泵变量方式。对变量齿轮泵进行理论分析,通过联合仿真和流场可视化仿真详细分析变量齿轮泵的特性;建立试验台对理论和仿真结果进行了验证。研究结果表明,通过改变变量模块位置,调整困油区域,齿轮泵排量可在88%~100%变化;研究工作将齿轮泵的变量设计提供帮助。     

深海原位取芯金刚石钻头孔底流场数值模拟分析

应用FLUENT软件离散相模型对深海原位取芯金刚石钻头孔底流场进行数值模拟分析,将离散相体积浓度作为钻头孔底流场排屑效果的评价参数,研究钻头机械钻速、转速、冲洗液量等钻进参数对排屑能力的影响.分析结果表明:机械钻速提高,不影响孔底流场排屑能力;冲洗液流量增大,孔底流场排屑能力提高;当冲洗液流量较大时,提高转速对孔底流场排屑能力有促进作用;当冲洗液流量较小时,提高转速对孔底流场排屑能力有抑制作用.     

自动变速箱内置式齿轮泵齿圈断裂的解决方法

为了解决无卸荷槽的内置式齿轮泵的齿圈断裂的问题,利用三维建模软件建立齿轮泵模型,通过FLUENT进行内部流场仿真,得到分别开设无卸荷槽、对称式卸荷槽和偏置式卸荷槽齿轮泵的最高困油压力值,并计算出3种泵的容积效率,验证了采用偏置式卸荷槽的泵能很好地解决困油问题且能提高泵的容积效率。通过计算设计出偏置卸荷槽的偏移位置,并进行样机试验验证。经比较试验结果与仿真结果相近,这为设计内置式齿轮泵提供了参考。     

旋转矩形通道流场特性的数值模拟

应用FLUENT软件对旋转矩形通道内气流流场进行三维粘性数值模拟，分析了RNG k-ε湍流模型和RSM模型在模拟旋转矩形通道气流流场的差别，以及旋转直通管道在不同流量及不同转速下其气流流场的变化规律。结果表明：RSM模型比RNG模型能更好地模拟湍流驱动二次流；通道内的主流和二次流特性随流量和转速发生显著变化。     

变转速工况对直线共轭内啮合齿轮泵容积效率的影响

随着液压技术向高压化、轻量化、节能化发展,直线共轭内啮合齿轮泵因具有结构紧凑、流量脉动小、使用寿命长、噪声小等优点,其应用领域逐步扩大。随着内啮合齿轮泵使用转速的变化,其容积效率也出现变化,为了获得内啮合齿轮泵转速对其容积效率的影响规律,采用液压油、纯水两种介质,通过数值计算的方法,研究内啮合齿轮泵转子域空化特性、对比分析出口体积流率。结果表明：随着转速上升,内外齿啮合最小容积腔及吸油口处气相体积分数增加明显,易引起空化、气蚀,从而产生噪声、振动等问题;当转速过高时,介质中的气体析出明显,易出现吸空现象,导致齿轮泵容积效率降低,纯水介质比46#液压油介质下的齿轮泵容积效率更低。因此,要改善高转速工况下的齿轮泵容积效率,需优化内啮合齿轮泵进油口流道,增加入口压力,提升内啮合齿轮泵高转速工况下的综合性能。     

高黏度齿轮泵性能试验研究

在TGC2800高黏度齿轮泵性能试验的基础上,经理论分析与试验相结合,推导出了TGC型高黏度齿轮泵输入轴功率计算及极限转速计算的经验公式,为TGC型高黏度齿轮泵的设计和选型提供了依据.     

基于Fluent的外啮合齿轮泵内部流场仿真计算

建立了CB-B63系列外啮合齿轮泵内部流场的CFD模型,在Fluent中求解出了齿轮泵的内部流场特性,与理论计算结果较吻合,验证了理论计算的正确性。得出了内部流量的压力分布云图,结果表明,最大静压出现在轮齿的啮合点附近,与工程实际相符。系统地分析了齿轮泵内部流场的流体动力学特性,为齿轮泵的结构优化提供了新的方法。     

吸油口压力影响下外啮合齿轮泵极限转速特性研究

外啮合齿轮泵在工业领域有广泛应用,随着技术水平的提高,对其转速要求越来越高.为了提高齿轮泵转速,分析限制齿轮泵转速的因素是必要的.运用数值模拟的方法,首先通过分析泵进出口流量特性得出了限制转速的原因;然后通过对比分析不同吸油口压力下,齿轮泵的最高转速得到了吸油压力对极限转速的影响规律.结果表明:齿轮泵的最高转速受进油压...