本文關(guān)鍵詞：往復(fù)柱塞泵轉(zhuǎn)套式配流系統(tǒng)性能仿真與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究

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【摘要】：往復(fù)柱塞泵采用單向閥或電磁閥進(jìn)行配流,配流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)松散、體積大、噪聲大、節(jié)流損失大,且容積效率易受工作頻率影響,很難實(shí)現(xiàn)高頻、高效、大流量配流。往復(fù)柱塞泵轉(zhuǎn)套式配流系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)閥式配流系統(tǒng)的弊端,通過合理匹配傳動(dòng)銷和轉(zhuǎn)套凸輪槽將柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)套的單向運(yùn)動(dòng)有機(jī)耦合,并借助轉(zhuǎn)套系統(tǒng)進(jìn)行周向配流,具有零部件少、結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)流損失小和配流無(wú)滯后等特點(diǎn)。首先論述往復(fù)柱塞泵轉(zhuǎn)套式配流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理,在此基礎(chǔ)上確定配流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù),并完成實(shí)體模型構(gòu)建,分析其運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)特性。計(jì)算結(jié)果得到標(biāo)定工況下轉(zhuǎn)套最大角速度為17.56rad/s,最大角加速度為31.58rad/s2;傳動(dòng)銷最大速度為0.03m/s,最大加速度為0.74m/s2,承受的最大剪切應(yīng)力為2284.51N,抗剪強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。針對(duì)往復(fù)柱塞泵轉(zhuǎn)套式配流系統(tǒng)的流量特性,利用流體分析軟件Fluent進(jìn)行仿真分析。首先分析計(jì)算往復(fù)柱塞泵內(nèi)各個(gè)流體域的流動(dòng)狀態(tài),得到了往復(fù)柱塞泵內(nèi)層流流動(dòng)狀態(tài)的結(jié)論�；诹黧w流動(dòng)的質(zhì)量守恒方程、動(dòng)量守恒方程、能量守恒方程、流體狀態(tài)方程和粘性方程建立往復(fù)柱塞泵結(jié)構(gòu)的流體模型。利用動(dòng)網(wǎng)格和滑移網(wǎng)格技術(shù)對(duì)往復(fù)柱塞泵工作過程的瞬態(tài)模型進(jìn)行非定常求解。仿真計(jì)算得到往復(fù)柱塞泵內(nèi)流場(chǎng)的壓力分布及速度分布,進(jìn)油口流量脈動(dòng)和出油口流量脈動(dòng),進(jìn)而對(duì)往復(fù)柱塞泵泵腔內(nèi)的壓力沖擊、震蕩和流量倒灌現(xiàn)象進(jìn)行了分析研究。在上述仿真研究的基礎(chǔ)上,對(duì)往復(fù)柱塞泵轉(zhuǎn)套式配流系統(tǒng)進(jìn)出油口位置和內(nèi)徑大小,以及進(jìn)油腔中心角和排油腔中心角兩方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)研究,對(duì)往復(fù)柱塞泵穩(wěn)定運(yùn)行、流量倒灌和壓力沖擊改善提供了參考。
【關(guān)鍵詞】：往復(fù)柱塞泵 轉(zhuǎn)套 仿真分析 CFD 流量脈動(dòng)
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH137.51
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-6
• 第一章 緒論6-14
• 1.1 研究背景及意義6-7
• 1.2 研究現(xiàn)狀7-11
• 1.2.1 往復(fù)柱塞泵結(jié)構(gòu)與工作原理7-10
• 1.2.2 往復(fù)柱塞泵設(shè)計(jì)仿真10-11
• 1.3 研究?jī)?nèi)容11-14
• 第二章 往復(fù)柱塞泵轉(zhuǎn)套式配流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理及設(shè)計(jì)分析14-26
• 2.1 往復(fù)柱塞泵轉(zhuǎn)套式配流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理14-16
• 2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析16-21
• 2.3 配流方式分析21-22
• 2.4 實(shí)例設(shè)計(jì)過程22-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第三章 往復(fù)柱塞泵轉(zhuǎn)套式配流系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析26-42
• 3.1 往復(fù)柱塞泵轉(zhuǎn)套式配流系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析26-35
• 3.1.1 動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)分析26-28
• 3.1.2 轉(zhuǎn)套運(yùn)動(dòng)分析28-33
• 3.1.3 傳動(dòng)銷運(yùn)動(dòng)學(xué)分析33-35
• 3.2 往復(fù)柱塞泵轉(zhuǎn)套式配流系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析35-39
• 3.2.1 動(dòng)力系統(tǒng)及柱塞受力分析35-37
• 3.2.2 轉(zhuǎn)套受力分析37
• 3.2.3 傳動(dòng)銷及壓緊彈簧受力分析37-39
• 3.3 傳動(dòng)銷強(qiáng)度校核39-40
• 3.4 壓緊彈簧參數(shù)確定40-41
• 3.5 彈簧振子模型分析41
• 3.6 本章小結(jié)41-42
• 第四章 往復(fù)柱塞泵轉(zhuǎn)套式配流系統(tǒng)工作過程數(shù)值模擬42-60
• 4.1 配流過程的數(shù)學(xué)模型和物理模型42-51
• 4.1.1 流體流動(dòng)的基本控制方程42-45
• 4.1.2 過流面積理論模型45-48
• 4.1.3 配流過程流場(chǎng)流態(tài)判斷48-50
• 4.1.4 幾何和物理模型50-51
• 4.2 配流過程的關(guān)鍵問題51-52
• 4.2.1 問題假設(shè)51
• 4.2.2 用戶自定義函數(shù)(UDF)51-52
• 4.3 建立往復(fù)柱塞泵的計(jì)算模型52-55
• 4.3.1 模型特點(diǎn)52-53
• 4.3.2 模型網(wǎng)格劃分53-54
• 4.3.3 邊界條件54-55
• 4.3.4 初始化55
• 4.4 往復(fù)柱塞泵內(nèi)流場(chǎng)分布55-57
• 4.4.1 壓力分布55-56
• 4.4.2 速度分布56-57
• 4.5 往復(fù)柱塞泵工作過程中流量倒灌57
• 4.6 往復(fù)柱塞泵工作過程中泵腔壓力沖擊57-58
• 4.7 本章小結(jié)58-60
• 第五章 往復(fù)柱塞泵轉(zhuǎn)套式配流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究60-64
• 5.1 改變進(jìn)出油口結(jié)構(gòu)60-62
• 5.1.1 不同進(jìn)出油口位置60-61
• 5.1.2 不同進(jìn)出油口內(nèi)徑61-62
• 5.2 改變進(jìn)油腔和排油腔中心角62-63
• 5.3 本章小結(jié)63-64
• 第六章 結(jié)論與展望64-66
• 6.1 全文結(jié)論64-65
• 6.2 研究展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果69-70
• 致謝70-71

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：544769