高温铝合金液体输送泵的设计
发布时间：2022-05-08 21:24
本课题为大连海事大学与天津泵业机械有限公司合作项目,旨在设计一台迷宫螺旋泵,用于输送高温铝合金液体来铸造汽车轮毂,对铸造汽车轮毂使用的普通低压铸造工艺进行改造。主要研究内容包括:1.迷宫螺旋泵设计。对泵定子和转子的直径、槽深、间隙、螺距、导程、齿形角等重要参数进行计算,设计出可以满足本文性能指标的泵体机构。2.迷宫螺旋泵流场CFD数值模拟。利用SolidWorks对迷宫螺旋泵进行三维模型建立,根据流场自身周期性对其简化,在ICEM中采用最新的结构性网格划分方式完成流场网格划分。在Fluent中选用RNG k-ε湍流模型,基于SIMPLEC算法模拟泵通水时的内部流动状态。模拟结果表明,迷宫螺旋泵产生的压力从入口到出口呈线性递增趋势,符合先前Golubiev AI提出的迷宫螺旋泵的工作原理。证明了 CFD模拟计算方法的正确性和可行性,在研究中可以借助该方法对迷宫螺旋泵的性能起到定性预则和参数优化的作用。3.迷宫螺旋泵主要结构参数对泵性能影响。利用CFD模拟仿真方法对迷宫螺旋泵的导程、间隙、装配方式等参数进行研究,以提升泵的性能。结果表明,可以通过减小定子转子间隙来提高泵送压力;三角形螺纹同...
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.2 铝合金轮毂成型工艺
1.2.1 铝合金液体输送方式
1.2.2 普通铸造方式
1.3 迷宫螺旋泵国内外研究现状
1.3.1 迷宫螺旋泵国外研究过程
1.3.2 迷宫螺旋泵国内研究过程
1.4 课题研究内容
2 迷宫螺旋泵基本理论
2.1 迷宫螺旋泵工作原理
2.2 迷宫螺旋泵重要性能参数
2.3 迷宫螺旋泵重要几何参数的设计
2.3.1 螺纹参数设计
2.3.2 转子参数设计
2.3.3 定子参数设计
2.4 迷宫螺旋泵总体结构设计
2.5 本章小结
3 迷宫螺旋泵内部流场CFD数值模拟
3.1 湍流理论及流场数值计算
3.1.1 FLUENT湍流模型选用
3.1.2 CFD数值模拟方法选用
3.1.3 控制方程离散方法选用
3.2 计算域网格生成
3.3 Fluent求解设置
3.3.1 流域介质属性设置
3.3.2 边界条件
3.3.3 求解器设置
3.3.4 网格无关解
3.4 数值模拟结果分析
3.5 本章小结
4 迷宫螺旋泵重要参数对泵性能影响
4.1 螺纹齿形对泵性能影响
4.2 间隙对泵性能影响
4.3 导程对泵性能影响
4.4 装配方式对泵性能影响
4.5 本章小结
5 迷宫螺旋泵实验分析
5.1 实验目的
5.2 实验台设计
5.2.1 实验设备
5.3 实验方案
5.3.1 样机性能实验
5.3.2 样机保压实验
5.4 实验误差分析
5.5 本章小结
6 总结与展望
6.1 课题总结
6.2 工作展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]微型迷宫螺旋泵三角形牙型圆角对性能的影响研究[J]. 史泉,赵长喜,屈林,赵健. 制造业自动化. 2016(06)
[2]基于Fluent的串接组合式迷宫螺旋泵数值模拟[J]. 李娇娇,张有忱. 排灌机械工程学报. 2014(04)
[3]我国汽车行业创新能力测度研究[J]. 陈芳,穆荣平. 科研管理. 2011(10)
[4]迷宫螺旋泵水煤浆输送的CFD模拟及其内部磨损的初步探讨[J]. 王翠,张有忱,黎镜中. 广东化工. 2011(05)
[5]镁行业出现转机[J]. 刘冬博,孙前. 中国金属通报. 2011(07)
[6]电磁泵铸造技术的回顾及发展[J]. 侯击波,刘云. 热加工工艺. 2010(17)
[7]铝合金轮毂奔向汽车的未来[J]. 刘道春. 有色金属加工. 2010(02)
[8]基于CFD数值模拟和泵性能实验的迷宫螺旋泵泵送机制研究[J]. 马润梅,王奎升,黎镜中. 润滑与密封. 2008(02)
[9]迷宫螺旋泵内部流动的CFD模拟[J]. 田国文,张有忱,黎镜中. 北京化工大学学报(自然科学版). 2007(02)
[10]基于数值模拟的迷宫螺旋泵性能研究[J]. 郑刚,潘红良. 润滑与密封. 2006(09)
博士论文
[1]高性能镁合金的研究及其在汽车工业中的开发应用[D]. 佟国栋.吉林大学 2011
硕士论文
[1]串接组合式迷宫螺旋泵的数值模拟及性能分析[D]. 李娇娇.北京化工大学 2014
[2]基于仿真的A356铝合金金属型低压铸造工艺的研究[D]. 易杰.湖南大学 2009
[3]迷宫螺旋泵的数值模拟及性能分析[D]. 田国文.北京化工大学 2007
[4]梯形迷宫螺旋泵的设计理论、数值模拟与实验研究[D]. 李进付.江苏大学 2005
本文编号：3652398
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.2 铝合金轮毂成型工艺
1.2.1 铝合金液体输送方式
1.2.2 普通铸造方式
1.3 迷宫螺旋泵国内外研究现状
1.3.1 迷宫螺旋泵国外研究过程
1.3.2 迷宫螺旋泵国内研究过程
1.4 课题研究内容
2 迷宫螺旋泵基本理论
2.1 迷宫螺旋泵工作原理
2.2 迷宫螺旋泵重要性能参数
2.3 迷宫螺旋泵重要几何参数的设计
2.3.1 螺纹参数设计
2.3.2 转子参数设计
2.3.3 定子参数设计
2.4 迷宫螺旋泵总体结构设计
2.5 本章小结
3 迷宫螺旋泵内部流场CFD数值模拟
3.1 湍流理论及流场数值计算
3.1.1 FLUENT湍流模型选用
3.1.2 CFD数值模拟方法选用
3.1.3 控制方程离散方法选用
3.2 计算域网格生成
3.3 Fluent求解设置
3.3.1 流域介质属性设置
3.3.2 边界条件
3.3.3 求解器设置
3.3.4 网格无关解
3.4 数值模拟结果分析
3.5 本章小结
4 迷宫螺旋泵重要参数对泵性能影响
4.1 螺纹齿形对泵性能影响
4.2 间隙对泵性能影响
4.3 导程对泵性能影响
4.4 装配方式对泵性能影响
4.5 本章小结
5 迷宫螺旋泵实验分析
5.1 实验目的
5.2 实验台设计
5.2.1 实验设备
5.3 实验方案
5.3.1 样机性能实验
5.3.2 样机保压实验
5.4 实验误差分析
5.5 本章小结
6 总结与展望
6.1 课题总结
6.2 工作展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]微型迷宫螺旋泵三角形牙型圆角对性能的影响研究[J]. 史泉,赵长喜,屈林,赵健. 制造业自动化. 2016(06)
[2]基于Fluent的串接组合式迷宫螺旋泵数值模拟[J]. 李娇娇,张有忱. 排灌机械工程学报. 2014(04)
[3]我国汽车行业创新能力测度研究[J]. 陈芳,穆荣平. 科研管理. 2011(10)
[4]迷宫螺旋泵水煤浆输送的CFD模拟及其内部磨损的初步探讨[J]. 王翠,张有忱,黎镜中. 广东化工. 2011(05)
[5]镁行业出现转机[J]. 刘冬博,孙前. 中国金属通报. 2011(07)
[6]电磁泵铸造技术的回顾及发展[J]. 侯击波,刘云. 热加工工艺. 2010(17)
[7]铝合金轮毂奔向汽车的未来[J]. 刘道春. 有色金属加工. 2010(02)
[8]基于CFD数值模拟和泵性能实验的迷宫螺旋泵泵送机制研究[J]. 马润梅,王奎升,黎镜中. 润滑与密封. 2008(02)
[9]迷宫螺旋泵内部流动的CFD模拟[J]. 田国文,张有忱,黎镜中. 北京化工大学学报(自然科学版). 2007(02)
[10]基于数值模拟的迷宫螺旋泵性能研究[J]. 郑刚,潘红良. 润滑与密封. 2006(09)
博士论文
[1]高性能镁合金的研究及其在汽车工业中的开发应用[D]. 佟国栋.吉林大学 2011
硕士论文
[1]串接组合式迷宫螺旋泵的数值模拟及性能分析[D]. 李娇娇.北京化工大学 2014
[2]基于仿真的A356铝合金金属型低压铸造工艺的研究[D]. 易杰.湖南大学 2009
[3]迷宫螺旋泵的数值模拟及性能分析[D]. 田国文.北京化工大学 2007
[4]梯形迷宫螺旋泵的设计理论、数值模拟与实验研究[D]. 李进付.江苏大学 2005
本文编号：3652398
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