機(jī)油泵CFD-CAE數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究.pdf

1、內(nèi)接齒輪式機(jī)油泵由泵體、泵蓋和齒輪組成，廣泛應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)。近年來(lái)，隨著計(jì)算流體力學(xué)(CFD)和有限元技術(shù)的發(fā)展，從研究機(jī)油泵內(nèi)部流動(dòng)機(jī)理出發(fā)，使用數(shù)值仿真結(jié)果來(lái)指導(dǎo)泵的設(shè)計(jì)已經(jīng)成為可能。正是基于這樣的背景，本文應(yīng)用CFD軟件FLUENT和CAE軟件ANSYS/LS-DYNA對(duì)機(jī)油泵的內(nèi)部流動(dòng)特性及齒輪的接觸應(yīng)力進(jìn)行了深入研究，為機(jī)油泵設(shè)計(jì)提供了新的方法。 本文主要作了以下幾方面工作：綜述計(jì)算流體力學(xué)的概念、研究?jī)?nèi)容、發(fā)展

2、趨勢(shì)以及各種通用CFD軟件。掌握計(jì)算流體力學(xué)即CFD軟件在流體機(jī)械中的應(yīng)用情況，指出其在機(jī)油泵設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)。 詳細(xì)分析與本文研究相關(guān)的雷諾時(shí)均方程、標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型、SIMPLE計(jì)算方法、非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格技術(shù)、邊界條件以及所用到的幾何建模方法。 應(yīng)用PRO/E和GAMBIT軟件對(duì)機(jī)油泵進(jìn)行幾何建模并劃分網(wǎng)格，應(yīng)用FLUENT軟件模擬多種工況下機(jī)油泵出口部分的三維湍流流動(dòng)，得到詳盡的三維湍流場(chǎng)的分析結(jié)果，包括壓力分布圖、速度矢量分

3、布圖等。完成對(duì)機(jī)油泵的臺(tái)架試驗(yàn)，將數(shù)值模擬得到的機(jī)油泵性能特性曲線與試驗(yàn)特性曲線進(jìn)行比較，從而驗(yàn)證仿真結(jié)果的正確性。仿真模擬結(jié)果要能夠反映機(jī)油泵在設(shè)計(jì)工況的流動(dòng)性能和特殊流動(dòng)現(xiàn)象。同時(shí)，本文也對(duì)影響機(jī)油泵容積效率和噪聲的因素進(jìn)行探討，為提高其效率，降低噪聲，改善工作性能提出改進(jìn)措施。 另外，本文在掌握彈性動(dòng)力學(xué)有關(guān)接觸碰撞基礎(chǔ)理論和計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，應(yīng)用ANSYS/LS-DYNA軟件對(duì)內(nèi)外齒輪的接觸應(yīng)力進(jìn)行仿真計(jì)算，得到齒輪運(yùn)動(dòng)