摆线泵齿顶间隙设计及其对流量脉动的影响试验

针对汽车自动变速器用一齿差摆线齿轮泵齿顶间隙设计及对流量脉动影响问题,研究改变转子的齿顶间隙的方法,并对装配不同齿顶间隙转子的油泵流量用Pumplinx软件进行仿真分析,分析齿顶间隙变化对降低流量脉动的影响,通过仿真计算得出齿顶间隙变化对流量脉动影响,为设计内、外转子的尺寸及公差提供依据。     

液压管网压力脉动的仿真研究

液压系统中存在的压力脉动影响系统工作性能。运用流体网络理论,分析压力阀支路、终端封闭串联分支管路的动态特性传输方程,采用传递矩阵法建立液压管网压力-流量传递函数模型。应用MATLAB软件,得到液压管网在模拟柱塞泵流量脉动输入信号激励下的压力脉动曲线,并与液压振动测试实验台实测结果进行对比。结果表明：仿真模型具有一定的准确性,频谱分析与实测结果一致,脉动幅值误差率为3.8%。     

自动变速器油泵流场与噪声分析

汽车自动变速器油泵内部流场十分复杂，而复杂的流体流动直接影响其振动噪声问题。通过建立自动变速器油泵流场仿真模型模拟其内部流场流动，重点分析了油泵的压力脉动情况与空化特性，并结合仿真流量值与实验值及理论值对比，验证了模型的有效性。对油泵流动噪声进行声学模拟，结合声场仿真分析与流场仿真结果研究了压力脉动与流动噪声的关系。结果表明自动变速器油泵的噪声频率成分以离散噪声为主，压力脉动是油泵噪声的主要激励源。     

扭转角对圆弧扭叶型罗茨真空泵转子性能的影响

基于啮合原理和几何原理,建立了圆弧扭叶型罗茨真空泵转子的端面型线、三维型线的参数方程。对流体区域进行网格划分,并对不同扭转角的扭叶转子进行数值模拟研究,对模拟结果进行了分析,结果表明:转子出口处和入口处的流量脉动率、压力脉动率、平均流量均与扭转角度的大小成反比,并且出口处的流量脉动率和压力脉动率对真空泵性能的影响明显高于入口处的流量脉动和压力脉动;虽然增大扭转角可以降低转子出口处的流量脉动率和压力脉动率,降低噪声,但是转子的平均流量也会下降,随着扭转角的增大,转子出口处的流量脉动率和压力脉动率的下降幅度会减小。     

基于AMESim的恒压式径向柱塞泵仿真分析

根据恒压式径向柱塞泵的结构和工作原理,利用AMESim仿真软件中的HCD库构建其仿真模型,并进行仿真分析,得到柱塞泵的流量、压力、阀芯位移、定子位移的时域和频域曲线,分析径向柱塞泵的压力流量特性及影响其脉动的因素。通过此种建模方法,避免了繁琐的流体计算和大量的测试实验,为柱塞泵的设计提供参考。     

海水淡化用轴向柱塞泵配流盘的结构优化

随着泵类设备减振降噪要求的进一步提高,流体噪声成为了轴向柱塞泵在海水淡化工程中发展的限制因素之一。因此在分析了配流盘配流特性的基础上,针对配流盘的三角阻尼槽结构,设计了不同的宽度角、深度角,建立了相应的柱塞泵计算模型,通过模拟仿真手段计算了宽度角、深度角对柱塞泵流量脉动、压力脉动的特性。对仿真结果分析,得出了最佳的配流盘结构,为轴向柱塞泵的减振降噪提供一定的理论支持。     

双排叶片泵配流盘三角槽结构的仿真分析

配流盘作为液压泵重要的零件之一,对于液压泵流量与压力脉动有着重要影响。针对所设计的复合双作用叶片泵的配流盘三角槽结构对泵流量与压力特性的影响进行研究。基于双排叶片泵的三维模型,利用PumpLinx软件提取其流体域,针对配流盘三角槽的深度夹角和宽度夹角进行了分析研究,并对其结构进行了优化。仿真结果表明：对配流盘三角槽进行结构优化后,叶片泵内部的流量脉动和压力脉动都有明显的降低。     

复杂液压管网压力脉动特性建模与仿真

液压系统中存在的压力脉动影响系统工作性能。运用流体网络理论,分析了分支管路系统及树形拓扑结构复杂液压管网建模原理,采用传递矩阵法建立液压振动测试实验台管网压力-流量数学模型。应用MATLAB软件,得到液压管网在模拟柱塞泵流量脉动输入信号激励下的压力脉动曲线,并与实验结果进行对比。结果表明:仿真模型具有一定的准确性,频谱分析与实验结果一致。     

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。     

摆线齿轮泵低速特性的仿真与实验研究

增速液压泵在风力发电增速系统中是一个极为关键的部件。为了研究摆线齿轮泵作为风力发电增速泵的使用特性,建立了摆线齿轮泵用于风力发电增速系统中的流量特性模型,并利用AMESim仿真软件对低速、大扭矩下的摆线齿轮泵进行了数学建模与系统仿真,同时对AMESim模型进行了低速、大扭矩工况的实验验证。分析了摆线齿轮泵低速工况下流量脉动,结果表明在低速工况下摆线齿轮泵每个周期存在多次流量脉动,且脉动较大,脉动频率与外转子齿数相同。     

基于CFD和FSI的摆线泵仿真分析

目前在摆线泵数值模拟方面,多数研究基于CFD对不同运行工况(如转速、温度等)下的泵进行分析,未考虑在流固耦合(Fluid Structure Interaction,FSI)作用下泵的特性。首先基于COMSOL软件建立了摆线泵的模型,对旋转域采用动网格技术,流固耦合界面进行设置,设置相应的边界条件后对泵进行CFD和FSI仿真,并与试验结果进行对比。结果表明:FSI的仿真的流量平均值均更接近试验的结果,FSI出口处流量脉动率最大;FSI和试验的出口压力平均值均低于CFD的仿真值,且CFD和FSI的压力均值更接近实际出口边界设置。通过对比内外转子间流体域某一截面速度和压力得出:在吸油区域计算得到的负压CFD大于FSI,计算得到的速度CFD小于FSI;在排油区计算得到的正压力CFD大于FSI,计算得到的速度CFD小于FSI的结果。在内外转子与流体耦合界面某点处CFD的压力随时间的波动值均大于FSI的压力值。通过对比发现耦合对计算结果有很大的影响,对泵进行流固耦合分析使得分析结果更加真实,更有利于对泵的流场和转子动力学特性进行分析。     

热固耦合下三螺杆泵转子的结构特性研究

三螺杆泵在工作中产生的高温流体会导致螺杆转子产生形变,针对这一问题,对不同工况下螺杆转子的变形和应力进行了研究.基于有限体积法数值求解了N-S方程,得到了螺杆泵的温度场,通过对比模拟数据与实验数据确保了流场求解的准确性;采用了CFD/CSD耦合求解技术,将温度场数值插值到转子的结构网格上,以作为转子热分析的外载荷,进而...     

四径向轮齿轮泵优化设计及仿真

针对传统齿轮泵流量脉动大、振动明显、噪声高等缺点,设计一种四径向轮齿轮泵。首先分析了四径向轮齿轮泵的瞬态流量特性,并建立了其流量、流量脉动系数和流量脉动频率等数学模型。然后,建立多目标函数并以MATLAB软件为平台对四径向轮齿轮泵进行参数优化。最后,分别对相同理论流量和额定压力的四径向轮齿轮泵、三径向轮齿轮泵及传统外啮合齿轮泵进行流量特性仿真,并将其结果进行对比分析。结果表明,四径向轮齿轮泵在结构设计合理的情况下,对减小齿轮泵的流量脉动,从而减小齿轮泵振动和噪声和提高齿轮泵工作性能及降低成本方面均具有重要作用。     

基于PumpLinx纯水轴向柱塞泵配流盘卸荷槽结构的仿真分析

以纯水轴向柱塞泵为研究对象,在同时考虑配流盘间隙和柱塞间隙的基础上,利用流体仿真分析软件PumpLinx,采用动网格技术并建立空化模型,研究配流盘减振结构对流量特性和压力脉动的影响。通过仿真分析U型槽、三角槽、孔槽结合和无阻尼槽四种不同的减振方案在配流过程中的压力脉动和流量脉动,进而比较得出最佳的高压卸荷槽结构。仿真结果表明,采用U型槽结构的配流盘在预升压过程中优于其他三种结构,且其出口的流量更加平稳,脉动率更小。     

轴向柱塞泵-电机组转子系统临界转速及不平衡响应分析

临界转速及不平衡响应分析是采用转子动力学研究转子系统动态特性的基础。以斜盘式轴向柱塞泵-电机组转子系统为研究对象,通过Riccati传递矩阵法、Prohl传递矩阵法和有限元法分别对转子系统进行了临界转速的计算,结果表明电机轴及联轴器的存在降低了轴向柱塞泵-电机组转子系统的临界转速,并证明了Riccati传递矩阵法在计算大型转子系统的优势;此外,通过模拟流量脉动及侧向径向压力引起的转子不平衡状态,得到转子系统的不平衡响应特性,结果可表明,流量脉动及侧向径向压力主要激发了转子系统的二阶固有频率,其不平衡响应最剧烈处位于转子系统两端。     

基于Pumplinx的螺杆泵性能优化仿真研究

为了得到螺杆泵转子直径与定子导程对泵性能的影响规律,基于Pumplinx软件对橡胶定子单头单螺杆泵进行非稳态数值计算求解,在此基础上探究了不同压差条件下无量纲参数T/D对螺杆泵流量、水力效率以及轴向力的影响进行分析并基于此进行性能优化。结果显示,随着T/D的增大,泵流量增加,轴向力基本保持不变,而水力效率先增大后减小,其最优值出现在T/D=4.5时;螺杆泵定子转子啮合区域的泄漏较为明显,且随着T/D的增大泄漏量增多。因此为了得到更高的效率,T/D宜优化至4.5;为了得到更大流量的同时不牺牲效率,T/D宜优化至5.4。此外,数值计算与试验结果较为一致,偏差不超过3.5%,表明该螺杆泵仿真方法具有参考价值。     

双啮合弦线转子泵的设计与受力分析

为了降低弦线转子泵的流量脉动率和转子径向力,提出了一种具有两对转子的双啮合弦线转子泵。阐述了双啮合弦线转子泵的工作原理,推导出了瞬时流量表达式,分析了两转子间差动角对双啮合弦线转子泵流量脉动率的影响,得出了当差动角α=π/2z时,双啮合弦线转子泵的流量脉动率为0,消除了流量脉动引起的噪声与振动。同时利用ANSYS对转子受力进行了仿真分析,当差动角α=π/2z时,转子径向力的突变值降低了47.6%,转子弯曲应力降低了21.3%,降低了因转子径向力突变引起的振动。     

旁路分流实现滤芯脉动流量下多次通过试验方法存在问题的探讨

目前评定液压传动滤芯过滤性能的多次通过试验法是在恒定流量下进行,脉动流量下的评定方法正在制定中。对旁通分流实现滤芯脉动流量下多次通过试验方法存在的问题进行了探讨,使用AMESim软件对旁通分流条件下的流量脉动波形进行了仿真分析,对试验结束时油箱的重量污染度进行了计算。仿真及计算结果表明,旁通分流很难满足脉动流量波形及油箱重量污染度的要求。     

脉动流对差压式流量计测量误差影响的研究

基于脉动流场中差压式流量计的计量特性，本文分析了差压式流量计在各种脉动流频率和幅度下的流量测量误差。针对不同脉动频率和脉动幅度的脉动流，在自行设计的实验装置中使用响应时间不同的差压式流量计进行流量测量的研究，获得了流量计响应时间、流体的脉动幅度和频率与流量测量误差间的变化对应关系。研究结果表明，通过减少脉动幅值和缩短流量计的响应时间可有效地减少流量测量误差。     

液压柱塞泵压力脉动函数的仿真分析

流量脉动会引起压力脉动,从而影响液压系统的工作性能,引起结构振动和辐射噪声,会造成液压元件和系统的疲劳破坏,因此仿真分析流量脉动和压力脉动函数对于有效抑制液压柱塞泵的振动和正确设计液压柱塞泵具有重要价值。笔者针对液压泵系统进行定量的振动与噪声分析时所必须具备的激励函数,首先,详细分析了液压泵系统的运行特性,采用傅里叶(Fourier)级数模拟液压泵系统激励函数;然后,建立了压力脉动函数模型;最后,模拟了压力脉动的函数曲线,解决了液压泵系统振动与噪声分析所必需的激励问题。该文为进一步研究液压柱塞泵的定量振动与噪声的响应提供了脉动激励描述,具有理论意义和实际应用价值。