本文關(guān)鍵詞：葉片泵流場(chǎng)的數(shù)值模擬及性能分析

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【摘要】：葉片泵是為液壓系統(tǒng)提供壓力油的動(dòng)力元件，其性能直接影響整個(gè)液壓系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性，葉片泵同時(shí)也是液壓系統(tǒng)噪聲的主要來(lái)源之一。優(yōu)化葉片泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是提高其性能、降低噪聲的一種有效方法。 葉片泵的設(shè)計(jì)、制造和裝配等各個(gè)環(huán)節(jié)都對(duì)葉片泵的性能有重要影響。本文在分析雙作用葉片泵工作時(shí)存在的主要問(wèn)題的基礎(chǔ)上，研究了雙作用葉片泵出現(xiàn)磨損、泄漏、輸出流量脈動(dòng)、輸出壓力脈動(dòng)、噪聲和振動(dòng)等的主要原因。分析高性能定子內(nèi)輪廓曲線的設(shè)計(jì)方法和預(yù)壓縮曲線的設(shè)計(jì)方法，同時(shí)就減振槽的形狀和尺寸對(duì)葉片泵輸出特性的影響進(jìn)行了探討。 本文以雙作用葉片泵為研究對(duì)象，采用理論分析、仿真分析與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法，把計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD)應(yīng)用于雙作用葉片泵領(lǐng)域，利用商用流體仿真軟件對(duì)雙作用葉片泵的流體流動(dòng)情況進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到了在不同工況下出口瞬時(shí)流量和出口瞬時(shí)壓力脈動(dòng)情況。研究表明：葉片泵輸出流量的脈動(dòng)和壓力的脈動(dòng)是由于低壓區(qū)的閉死容積剛接觸高壓區(qū)時(shí)的“高壓回流”造成的，高壓回流同時(shí)也是造成葉片泵產(chǎn)生流體噪聲的主要原因。通過(guò)采用高次定子過(guò)渡曲線和預(yù)壓縮曲線，葉片泵的輸出流量的脈動(dòng)和壓力的脈動(dòng)明顯減小，取得了較為理想的效果。進(jìn)行了雙作用葉片泵基本性能的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)基本相符，，驗(yàn)證了仿真方法的有效性。利用仿真方法研究了不同葉片數(shù)目、轉(zhuǎn)速變化、系統(tǒng)壓力、油液彈性模量對(duì)葉片泵性能的影響，得到的數(shù)據(jù)和結(jié)論對(duì)葉片泵的設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：葉片泵 數(shù)值模擬 性能分析 實(shí)驗(yàn) 優(yōu)化設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH137.51
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 第1章 緒論7-15
• 1.1 論文的研究背景和意義7
• 1.2 國(guó)內(nèi)外雙作用葉片泵的研究現(xiàn)狀7-12
• 1.3 研究的內(nèi)容及工作12-13
• 1.4 論文章節(jié)安排13-14
• 1.5 本章小結(jié)14-15
• 第2章 葉片泵的數(shù)值模擬15-29
• 2.1 CFD 理論及仿真方法的研究15-22
• 2.1.1 流體動(dòng)力學(xué)控制方程16-17
• 2.1.2 基于有限體積法的控制方程離散17
• 2.1.3 網(wǎng)格及其生成方法17-19
• 2.1.4 流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算的主要方法19-20
• 2.1.5 湍流的數(shù)值模擬方法20-21
• 2.1.6 CFD 的求解過(guò)程21-22
• 2.2 葉片泵流場(chǎng)的數(shù)值模擬22-28
• 2.2.1 PUMPLINX 軟件簡(jiǎn)介22-23
• 2.2.2 雙作用葉片泵工作原理簡(jiǎn)介23-24
• 2.2.3 雙作用葉片泵排量的理論計(jì)算24-25
• 2.2.4 建立三維流場(chǎng)模型25-26
• 2.2.5 網(wǎng)格劃分26
• 2.2.6 計(jì)算模型的選擇及邊界條件設(shè)置26-27
• 2.2.7 葉片泵的仿真計(jì)算27-28
• 2.3 本章小結(jié)28-29
• 第3章 葉片泵性能測(cè)試及結(jié)果分析29-41
• 3.1 雙作用葉片泵的性能試驗(yàn)29-32
• 3.2 仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比32-34
• 3.3 雙作用葉片泵特性分析34-38
• 3.3.1 葉片泵的流量壓力的脈動(dòng)及其原因34-37
• 3.3.2 葉片泵的空化37-38
• 3.4 工況變化對(duì)葉片泵性能的影響38-40
• 3.4.1 轉(zhuǎn)速變化對(duì)葉片泵空化的影響38-39
• 3.4.2 系統(tǒng)壓力對(duì)葉片泵性能的影響39
• 3.4.3 油液彈性模量對(duì)葉片泵性能的影響39-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第4章 定子曲線的設(shè)計(jì)41-51
• 4.1 高次定子過(guò)渡曲線的設(shè)計(jì)41-50
• 4.1.1 定子過(guò)渡曲線的設(shè)計(jì)41-45
• 4.1.2 預(yù)壓縮曲線的設(shè)計(jì)45-50
• 4.2 本章小結(jié)50-51
• 第5章 葉片泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)51-57
• 5.1 葉片泵結(jié)構(gòu)的優(yōu)化51-56
• 5.1.1 定子曲線優(yōu)化前后的結(jié)果對(duì)比51-53
• 5.1.2 減振槽形狀的改進(jìn)優(yōu)化53-55
• 5.1.3 葉片數(shù)目的優(yōu)選55-56
• 5.2 本章小結(jié)56-57
• 第6章 結(jié)論57-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 致謝62-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果63

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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6 王崢嶸,李少年,張明霞;子母葉片泵流量均勻性的提高方法[J];機(jī)床與液壓;2004年10期

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10 林立強(qiáng);魯陽(yáng);;轉(zhuǎn)子式葉片泵的低噪聲定子內(nèi)輪廓過(guò)渡曲線研究[J];機(jī)床與液壓;2010年19期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王國(guó)志;電液比例軸向變量柱塞泵的特性研究[D];西南交通大學(xué);2009年

本文編號(hào)：996071