羅茨真空泵內(nèi)部流場(chǎng)的研究.pdf

1、羅茨真空泵在較寬的壓強(qiáng)范圍內(nèi)具有較大抽速、快速啟動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，作為增壓泵廣泛應(yīng)用于薄膜、冶金、化工等行業(yè)。目前對(duì)羅茨泵的研究多數(shù)集中于型線理論和CAD設(shè)計(jì)，以泵的工作過(guò)程為基礎(chǔ)，利用CFD軟件對(duì)泵流場(chǎng)研究還不是很多。本文利用數(shù)值模擬的方法來(lái)研究和分析羅茨泵內(nèi)部流場(chǎng)的流動(dòng)特性，并且對(duì)模型加入逆流冷卻模擬其效果。
　　本文首先應(yīng)用三維軟件建立羅茨真空泵的幾何模型。整個(gè)模型分為吸氣口、排氣口、旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)三部分，均按照實(shí)際尺寸建立三維模型。幾何

2、模型完成后，采用網(wǎng)格生成軟件對(duì)相應(yīng)的模型部分建立網(wǎng)格，并設(shè)置網(wǎng)格參數(shù)，調(diào)整網(wǎng)格質(zhì)量。其中吸氣口和排氣口部分采用非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)部分建立結(jié)構(gòu)性網(wǎng)格。隨后將網(wǎng)格導(dǎo)入CFD軟件，設(shè)置各個(gè)域、建立邊界條件、初始條件。對(duì)于不同的域，用interface面來(lái)進(jìn)行交接，用外接的Fortran程序來(lái)控制旋轉(zhuǎn)變化的網(wǎng)格位置，并采用RNG k-ε湍流模型進(jìn)行模擬計(jì)算，得到相應(yīng)的各項(xiàng)參數(shù)。
　　模擬結(jié)束后，通過(guò)軟件來(lái)查看各項(xiàng)數(shù)據(jù)的殘差值以確定結(jié)果的

3、收斂性。觀察各項(xiàng)數(shù)據(jù)曲線的周期性，確定結(jié)果的穩(wěn)定性。之后，將模擬得到的數(shù)據(jù)結(jié)果與實(shí)際值比較來(lái)確定模型的正確性。具體方法是根據(jù)模擬結(jié)果計(jì)算出不同入口壓力下的抽速值，然后在廠方提供的抽速曲線圖上描點(diǎn)，觀察點(diǎn)與曲線的符合情況。
　　在確定了結(jié)果的可靠性之后，本文對(duì)單側(cè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)180℃的工作過(guò)程進(jìn)行了分析，包括流場(chǎng)內(nèi)的壓力、溫度、速度情況，之后對(duì)排氣流量達(dá)到最大值和最小值的情況進(jìn)行了分析，得出排氣流量脈動(dòng)性的原因。
　　最后，本文在