间隙对管道输油泵流动特性的影响

发布时间：2021-08-08 09:23

　　为优化某型号输油泵的结构,提高输油性能,研究了转子与泵体之间的径向间隙（以下简称:间隙）对泵流动特性的影响。采用ICEM软件对输油泵内流场进行建模与网格划分,应用计算流体动力学软件Fluent对输油泵在6种间隙及3种转速工况下的内流场进行数值模拟计算,得到了不同转速下出口流量和出口压力随间隙的变化曲线,对比分析了不同间隙下输油泵内流场的流动速度分布。研究结果表明:间隙为0.3 mm工况下,可获得较大的输出流量和出口压力,但出油口上部容易产生回流现象;间隙为0.4 mm工况下,可获得较大的输出流量,并且出油口流速呈现中心高、两侧依次减小的状态,然而,出口压力相对前者减小了32.01%（额定转速360 r/min工况下）。 

【文章来源】：液压与气动. 2020,(09)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

输油泵结构示意图

为简化计算,采用了二维模型描述输油泵的内流场,建模和网格划分均在ICEM软件中完成。流场的面网格形式为三角形,网格总数为75049,其中线网格数为4276,面网格数为70773。网格最小控制尺寸为0.1 mm,最大控制尺寸为 0.5 mm。 另外,考虑到间隙处的尺寸和输油泵其余结构相差较大,将间隙处的网格进行了局部加密处理。输出网格时求解器选择为“Fluent_V4”,图2为内流场的网格模型。3 数值计算方案

从图3可以看出,随着间隙的逐渐增大,出口压力逐渐减小,压力变化幅度逐渐降低,从间隙为0.5 mm工况开始逐步趋于平稳状态,说明齿顶间隙与出口压力之间呈现反比例函数关系。主要原因在于,随着间隙的逐渐增大,摩擦功率损失减小,有效功率较高,出口压力较大。3种转速工况下,间隙0.4 mm工况下的压力相较于间隙0.3 mm时分别降低了24.07%,29.67%, 32.01%。图4 不同转速下出口流量随间隙的变化曲线

【参考文献】：
期刊论文
[1]外啮合微小齿轮泵流场模拟分析与优化[J]. 吴晓,黎志杰.  液压与气动. 2019(07)
[2]外啮合齿轮泵最佳间隙优化设计[J]. 闫冰倩,麦云飞.  农业装备与车辆工程. 2018(12)
[3]基于Fluent流场分析的拖拉机齿轮泵结构优化设计[J]. 贾大明,徐文静,王俊卿.  农机化研究. 2019(06)
[4]外啮合齿轮泵最优齿顶间隙的计算[J]. 孟嘉嘉,刘伟,韩志英.  液压气动与密封. 2017(04)
[5]基于FLUENT的外啮合齿轮泵内流场分析[J]. 吴玲,谷立臣.  煤矿机械. 2015(10)
[6]导叶相位角度对管道输油泵水力性能的影响[J]. 谭东杰,白羽,刘厚林,董亮,李柏松,张宏.  排灌机械工程学报. 2015(09)
[7]内啮合齿轮泵流场的数值模拟[J]. 吕程辉,杜睿龙,谢安桓,周华.  液压与气动. 2015(07)
[8]基于FLUENT的齿轮泵内流场分析[J]. 许燕,郭津津,刘杰.  机床与液压. 2013(07)

博士论文
[1]基于CFD的高压内啮合齿轮泵三维数值计算方法及其不平衡径向力的研究[D]. 刘迎圆.浙江大学 2016

硕士论文
[1]外啮合齿轮泵内部流场瞬态数值模拟研究[D]. 郭龙.兰州理工大学 2017



本文编号：3329687