465Q内燃机冷却水泵的优化设计

发布时间：2020-04-14 20:57

【摘要】： 目前,和其他很多国家相比,我国发动机冷却水泵的整体性能还比较低,设计和制造工艺比较落后,需要改进和提高的地方还有很多。本文主要是针对桂林前进机械厂的465Q汽油机冷却水泵,探讨影响该水泵的主要问素,提供有效的改进方案。为以后该类水泵结构的优化和性能的提高提供一个方向,并为提高整个发动机的整机冷却效果提供一个理论指导。 本文的主要工作及研究成果如下: 1.通过三维造型软件UG、商用计算流体力学软件GAMBIT、FLUENT,分别对465Q发动机冷却水泵的叶轮和蜗壳的流道进行实体建模、网格生成、前处理、数值计算和后处理。研究冷却水泵内部流场的静压分布、速度矢量分布和湍动能,分析水泵的水力损失。模拟出的数据和试验数据比较吻合,相同工况下,模拟出来的水泵扬程和试验得出的扬程相差不超过6%,说明利用CFD数值模拟分析具有很高的可靠性,为探讨主要影响因素、提高冷却水泵性能的优化设计作了铺垫。 2.对冷却水泵叶轮和蜗壳的几个主要几何参数进行理论分析,包括:叶片数、叶片进口安放角、叶片出口安放角、叶轮出口宽度、叶轮外径、流道形状、叶片型线等。为下一步探讨主要影响因素、提高冷却水泵性能的优化设计提供理论基础。 3.利用第二章的模拟结果和第三章的理论分析,分别从叶片结构参数和蜗壳结构参数两个方面探讨对该水泵流场的影响因素。从模拟结果来看,造成该水泵流场比较差的主要因素是蜗壳的压水室发生突变,流体流向发生突变的地方离叶轮太近,造成叶片间的流体遭到主导性的破坏。针对此分析结果,提出优化方案和模型。
【图文】：

设计的一个重要手段。本章采用CFD技术进行465Q冷却水泵内部流场数值计算，并分析损失分布，为对465Q冷却水泵的优化设计作铺垫。图2一1为465Q汽油机的水循环及水泵位置图[35〕出水口缸盖「「，.卜 ...r二生二竺二了里尸，叫.啪片 片 片r，re，仲丫，洲 洲.牛今_了一产 ---{{{，，方 方比津 津;幼是 是少异苛 苛转 转俩 ---藉 ... IIIIIL~吐、 、 、 、 、 、 、“ ““丫 丫夕，， ，巴竺梢 梢.夕 111

2.2模型建立和GAMBIT前处理用gal刀bit分别对叶轮和蜗壳流道进行三维实体建模，叶轮流道及蜗壳流道的三维模型如图2一2、图2一3所示。叶轮的旋转轴为Z轴，蜗壳的转向轴也是Z轴。图2一2叶轮流道三维计算模型fi酥一ZThe3Dmodelofrotation图2一3蜗壳流道三维计算模型figZ一 3The3DmodelofSeroll2.3网格的生成模型建成以后，就要进行网格的划分，网格的生成总的来说是自动进行的。在三维问题中，常用的网格单元有:Hex(六面体单元)、Hex/Wedge(网格主要由六面体组成，个别位置可以有契形体)、TeUH沙rid(主要由四面体组成，个别位置可以有六面体、椎体等)。常用的网格类型有MaP(规则的结构网格)、SubmaP(块结构网格)、CooPer(非结构网格)、T一grid(混合)网格等。要注意的是，结构网格和块结构网格中只能使用Hex单元，非结构网格可以使用Hex单元或Hex/Wedge单元
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH311

【引证文献】

相关硕士学位论文 前2条

1 孔维峰;汽车水泵总成的动态特性研究[D];郑州大学;2010年

2 周卫华;高效率汽车水泵的设计研究[D];清华大学;2011年

本文编号：2627701