發(fā)布時(shí)間：2020-09-21 17:11

　　 近年來,凸輪轉(zhuǎn)子泵因其良好的使用性能及結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)在各領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。轉(zhuǎn)子是凸輪轉(zhuǎn)子泵最重要的核心部件,轉(zhuǎn)子的優(yōu)劣很大程度上決定了凸輪轉(zhuǎn)子泵的性能,因此,對(duì)凸輪轉(zhuǎn)子幾何參數(shù)進(jìn)行研究顯得尤為重要。本文以擺線型凸輪轉(zhuǎn)子泵為研究對(duì)象,采用Pumplinx+Scorg相結(jié)合的方式對(duì)凸輪轉(zhuǎn)子泵計(jì)算模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,并基于Pumplinx動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)和RNG k-ε湍流模型,對(duì)凸輪轉(zhuǎn)子泵進(jìn)行三維非定常數(shù)值模擬分析,主要從轉(zhuǎn)子受力、泵出口流量特性、泵腔內(nèi)部流動(dòng)三個(gè)方面,揭示了凸輪轉(zhuǎn)子徑長比、螺旋角度、葉片數(shù)對(duì)泵性能的影響規(guī)律,研究結(jié)果表明:(1)轉(zhuǎn)子徑長比對(duì)凸輪轉(zhuǎn)子泵性能有顯著影響。隨著轉(zhuǎn)子徑長比的增大,凸輪轉(zhuǎn)子泵出口平均流量值先增大后減小,泵出口瞬時(shí)流量脈動(dòng)幅值呈下降趨勢(shì);隨著轉(zhuǎn)子徑長比的增大,轉(zhuǎn)子所受瞬態(tài)徑向力脈動(dòng)幅值與平均徑向力均持續(xù)減小;隨著轉(zhuǎn)子徑長比增大,轉(zhuǎn)子附近流動(dòng)速度增大,凸輪轉(zhuǎn)子泵出口回流現(xiàn)象減小,出口流動(dòng)穩(wěn)定,泵腔內(nèi)部旋渦數(shù)目增多,旋渦強(qiáng)度先變小后增大,內(nèi)泄漏先減小后增大。綜合考慮,在轉(zhuǎn)子徑長比為0.7~1.3時(shí),泵性能達(dá)到最優(yōu)。(2)與直葉片相比,螺旋式凸輪轉(zhuǎn)子泵的流量減小,內(nèi)泄漏增大,但出口流量脈動(dòng)減小,內(nèi)部流動(dòng)更加穩(wěn)定;隨著轉(zhuǎn)子螺旋角度的增大,凸輪轉(zhuǎn)子泵出口流量先增大后減小,流量脈動(dòng)持續(xù)減小,泵出口處旋渦及流動(dòng)分離現(xiàn)象先減小再增大,且僅當(dāng)螺旋角為60°時(shí),泵出口流量最大,內(nèi)泄漏最小,水力性能損失最小,而后隨轉(zhuǎn)子螺旋角度的增大,內(nèi)部旋渦和出口回流現(xiàn)象變嚴(yán)重,內(nèi)泄漏增大,凸輪轉(zhuǎn)子泵整機(jī)性能降低;凸輪轉(zhuǎn)子所受徑向力與軸向力的合力先減小后增大,在轉(zhuǎn)子螺旋角度為60°時(shí)達(dá)到最小值。綜合考慮轉(zhuǎn)子螺旋角度對(duì)凸輪轉(zhuǎn)子泵外特性及內(nèi)部流場(chǎng)的影響,取轉(zhuǎn)子螺旋角度為45°~60°能夠使得螺旋式凸輪轉(zhuǎn)子泵內(nèi)部流場(chǎng)損失最小和綜合水力性能最優(yōu)。(3)隨著轉(zhuǎn)子葉型數(shù)的增多,凸輪轉(zhuǎn)子泵出口流量有所下降,水力損失增大,但轉(zhuǎn)子所受徑向力減小,泵腔內(nèi)部流動(dòng)更加穩(wěn)定。
【學(xué)位單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TH326

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本文編號(hào)：2823760