基于流動(dòng)分析的轉(zhuǎn)子泵的優(yōu)化選型.pdf

1、凸輪轉(zhuǎn)子泵屬于一種非接觸式容積式泵，由于具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕和拆卸維修方便等優(yōu)點(diǎn)，在化工、食品和醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子泵的性能要求也越來越高，為了進(jìn)一步改善轉(zhuǎn)子泵的使用性能，本論文采用三葉凸輪轉(zhuǎn)子泵為研究對(duì)象，基于流體力學(xué)的FLUENT軟件，對(duì)三葉凸輪轉(zhuǎn)子泵內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值模擬和凸輪轉(zhuǎn)子泵主要性能參數(shù)進(jìn)行了分析，本研究方法對(duì)凸輪轉(zhuǎn)子泵的優(yōu)化選型提供有價(jià)值的參考。本文的主要工作如下:
　

2、　(1)以三葉外圓弧加包絡(luò)線型凸輪轉(zhuǎn)子泵為研究對(duì)象，通過PRO/E三維繪圖軟件，對(duì)凸輪轉(zhuǎn)子泵的外圓弧加包絡(luò)線型端面型線進(jìn)行參數(shù)化建模，建立三葉凸輪轉(zhuǎn)子和機(jī)殼的三維模型，生成了凸輪轉(zhuǎn)子泵的三維計(jì)算模型。利用PRO/E的仿真模塊對(duì)凸輪轉(zhuǎn)子進(jìn)行干涉性檢驗(yàn)，無干涉說明計(jì)算模型運(yùn)動(dòng)是可行的。
　　(2)應(yīng)用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)理論，并在凸輪轉(zhuǎn)子泵的進(jìn)出口與運(yùn)動(dòng)區(qū)域交界面上采用非一致網(wǎng)格，在近壁區(qū)采用標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)法，動(dòng)網(wǎng)格采用彈簧光順模型和局部重構(gòu)

3、模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)凸輪轉(zhuǎn)子泵內(nèi)部湍流流動(dòng)的數(shù)值模擬和流量瞬時(shí)脈動(dòng)曲線，得到了凸輪轉(zhuǎn)子泵內(nèi)部流動(dòng)的變化規(guī)律，得出了容積效率影響的機(jī)理。其容積效率的模擬值與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比分析，其誤差在誤差允許范圍內(nèi)，效率曲線的趨勢(shì)基本一致，表明了數(shù)值模擬的結(jié)果是可信的、可靠的。
　　(3)在上述數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，對(duì)凸輪轉(zhuǎn)子泵性能進(jìn)行定量及定性分析，得出了徑向間隙和轉(zhuǎn)速對(duì)轉(zhuǎn)子泵容積效率影響的變化規(guī)律，為初步設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子泵進(jìn)行性能預(yù)測(cè)。結(jié)果表明:徑向間隙和轉(zhuǎn)速