【摘要】：水齒輪泵在水壓回路中是重要的動(dòng)力元件之一,其結(jié)構(gòu)簡單、衛(wèi)生環(huán)保、維護(hù)方便,在食品加工、醫(yī)療工業(yè)有很好的應(yīng)用價(jià)值。但水齒輪泵因普遍存在空化,使水中存在大量的空泡,當(dāng)空泡潰滅時(shí)導(dǎo)致邊壁持續(xù)地受到?jīng)_擊力,會(huì)產(chǎn)生材料斷裂或疲勞破壞的汽蝕現(xiàn)象,在輪齒表面和內(nèi)腔邊壁處出現(xiàn)點(diǎn)蝕。因此,研究水齒輪泵空化機(jī)理及影響因素有重要的理論和工程應(yīng)用價(jià)值。本文在建立流體質(zhì)量守恒方程、動(dòng)量守恒方程、能量守恒方程基礎(chǔ)上,建立了全空化模型;通過C語言編寫UDF程序和預(yù)規(guī)劃動(dòng)網(wǎng)格更新方法建立動(dòng)網(wǎng)格模型;考慮空化流模擬計(jì)算的精確度,建立兩方程模型可實(shí)現(xiàn)的湍流模型;并給出齒輪泵進(jìn)口腔壓力與管路壓力損失的計(jì)算方法。為水齒輪泵空化數(shù)值模擬提供理論依據(jù)。以CB-B25型齒輪泵為對(duì)象,建立幾何模型,采用結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分組合的方式得到混合網(wǎng)格;結(jié)合全空化模型,建立水齒輪泵流體域的瞬態(tài)數(shù)值模擬模型,為數(shù)值模擬計(jì)算瞬時(shí)壓力、瞬時(shí)氣相、瞬時(shí)流量提供了條件。為研究水齒輪泵空化機(jī)理及影響因素,分別以泵吸水管徑、進(jìn)口段管路中的空化、循環(huán)水溫和出口負(fù)載等因素為變量,進(jìn)行了空化氣含率及水齒輪泵流動(dòng)特性的瞬態(tài)計(jì)算數(shù)值模擬。得到了上述因素與齒輪泵內(nèi)的空化效果的關(guān)系,及與出口壓力或流量波動(dòng)的關(guān)系,為水齒輪泵的空化抑制提供了解決方法。針對(duì)上述數(shù)值模擬結(jié)果,本文以齒輪泵輸出壓力波動(dòng)幅度為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),搭建水齒輪泵、壓力傳感器、節(jié)流閥、溢流閥為主要構(gòu)成部分的實(shí)驗(yàn)臺(tái)。實(shí)驗(yàn)臺(tái)通過更換吸水管徑、調(diào)節(jié)入口節(jié)流閥開口面積、控制水箱水溫和調(diào)節(jié)出口溢流閥的方式,采集泵出口壓力波動(dòng)曲線,來驗(yàn)證數(shù)值模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文提供了基于全空化模型及動(dòng)網(wǎng)格模型的數(shù)值模擬方法,為水齒輪泵空化抑制提供了依據(jù),對(duì)研究水齒輪泵的應(yīng)用具有重要意義。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH137.51
【圖文】：

4圖 1-1 空泡的空化過程Fig.1-1 Process of cavitation on cavitating bubble某個(gè)空泡的潰滅過程，結(jié)合圖 1-1 發(fā)現(xiàn)空泡的初生、

圖 1-2 某個(gè)空泡的潰滅過程Fig.1-2 Collapse process of single bubble（4）空化的危害在輪齒或壁面受到連續(xù)不斷的空化沖擊時(shí)，輪齒或壁面的表面會(huì)出現(xiàn)變材料剝蝕現(xiàn)象，又稱為剝蝕或汽蝕[37-41]。氣蝕對(duì)泵造成的危害是[42]：

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2740627