汽车水泵的性能预测及设计软件的研发

发布时间：2023-04-05 11:28

　　离心泵内部的实际流动由于叶轮旋转以及流道的弯曲,其规律远未被人们所认识。文中所分析的汽车水泵由于安装空间限制和性能要求,具有体积小、流量大、进水室包括环形弯管等特殊结构,使得其内部的流动通道更加复杂,性能更加难以预测。对于汽车水泵的设计迄今仍停留在半经验、半理论的阶段。国内汽车水泵企业的产品大都要经过仿制——试验——改进的过程。这样一个繁琐过程,消耗了大量的时间、人力和财力。 现有汽车水泵进水室和蜗壳一般形状类似,如果能够据此再结合泵叶轮的几何参数能准确地预测出泵的性能曲线的话,就可以大幅地减少水泵的模型制作、试制、试验的费用,从而缩短设计和制造周期、降低研发成本。 为了寻找减小汽车离心泵内损失的方法,预测泵特性曲线。国内的很多学者提出了不同流动模型及损失计算方法[1-3],但这些方法只对设计工况下的损失予以计算,不能预测计算在非设计工况下的损失。本文从三元流动入手,研究汽车水泵在设计工况和非设计工况下的流动,探讨了基于三维紊流计算的汽车水泵性能预测的方法,并研究了泵内各部件水力损失的大小,为损失模型的提出提供了参考依据。然后本文着重采用了水力损失法,建立了水力损失及机械损失与泵流动参...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 汽车离心泵的基本特点
    1.2 汽车离心泵性能预测的研究现状及发展趋势
        1.2.1 流场分析法
        1.2.2 水力损失法
        1.2.3 神经网络法
        1.2.4 汽车离心泵性能预测的发展趋势
    1.3 汽车离心泵的水力设计及其CAD 的研究现状
    1.4 研究意义及主要研究内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 主要研究内容
    1.5 本章小结
第二章 基于数值模拟的汽车水泵性能预测
    2.1 计算模型的建立
        2.1.1 几何模型及流动物理参数
        2.1.2 网格划分
        2.1.3 流动模型的设置
    2.2 计算结果分析
        2.2.1 性能参数计算公式
        2.2.2 计算结果的验证
        2.2.3 水力损失的计算
    2.3 本章小结
第三章 基于水力损失法的汽车水泵性能预测
    3.1 水力损失模型的分析
        3.1.1 吸入室的水力损失
        3.1.2 叶轮进口冲击损失
        3.1.3 叶轮内的水力损失
        3.1.4 蜗壳内的水力损失
        3.1.5 出口扩散管道的水力损失
        3.1.6 总的水力损失
    3.2 水力损失系数的估算公式
    3.3 基于水力损失法的离心泵性能预测模型
    3.4 本章小结
第四章 基于CFD 紊流计算的汽车水泵结构改进
    4.1 原型泵的三维模拟
        4.1.1 几何结构及实验性能的分析
        4.1.2 网格划分
        4.1.3 计算结果的分析
    4.2 改进方法的提出
    4.3 改进泵的三维模拟
    4.4 本章小结
第五章 汽车水泵设计软件的开发
    5.1 泵的相似理论
        5.1.1 泵相似定律
        5.1.2 相似方法设计泵
    5.2 开发思路
        5.2.1 合理规划软件整体结构
        5.2.2 软件的实现方法
    5.3 系统介绍
        5.3.1 软件界面和功能介绍
        5.3.2 软件的应用实例
第六章 全文总结
    6.1 主要结论
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文
上海交通大学学位论文答辩决议书



本文编号：3783333