水齒輪泵空化機(jī)理及影響因素研究.pdf

1、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(jiǎn)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(guò)C語(yǔ)言編寫(xiě)UD

2、F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

3、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(guò)更換吸水管徑、調(diào)節(jié)入口節(jié)流閥開(kāi)口面積、控制水箱水溫