
Qingdao Baishicheng Hydraulic Technology Application Co. Ltd.!

液壓泵是(shì)液壓系統(tǒng)的動力輸(shū)出單元,二(èr)維液壓泵(bèng)😍與傳統液(ye)壓泵的結(jie)構不同,具(ju)有摩擦副(fù)少轉速高(gao),功率因數(shù)大等優點(diǎn),本研究基(jī)于CFD流暢解(jiě)析的方法(fa),分析了泵(beng)的入口特(tè)性,并提出(chu):二維液壓(ya)泵具有入(rù)口自增壓(yā)功能。
1.1 液(ye)壓泵結構(gou)
圖1所(suo)示為泵的(de)結構剖面(mian)示意圖,油(yóu)液經過泵(bèng)入口、旋轉(zhuǎn)面㊙️、活塞入(rù)口進入到(dao)吸油腔中(zhong),此液體流(liu)動路徑構(gòu)成了泵的(de)吸油流道(dao)。
圖1 剖面示(shi)意圖
1.2 設計(ji)參數
設計參數(shù)如表1所示(shì)
2.1 數(shù)學建模
将吸油(yóu)流道建立(li)如圖2所示(shi)模型,模型(xíng)對實際流(liú)道進行了(le)優✊化。
圖2 數學模(mó)型
2.2 網(wǎng)格劃分與(yǔ)邊界條件(jian)
采用(yong)了六面體(tǐ)與四面體(ti)的混合網(wang)格對模型(xing)進行❗劃分(fèn),其中網格(gé)最薄處超(chāo)過5層,總數(shù)量為350萬,網(wang)格劃分和(he)📧局部放大(dà)圖如圖3所(suo)示。
圖3 網格(ge)劃分
邊界層設(shè)置為:入口(kǒu)壓力101325 Pa,出口(kǒu)速度1.3 m/s,旋轉(zhuǎn)面分别設(shè)置不🤞同的(de)速度,在不(bu)同的速度(dù)下進行流(liú)場解析,旋(xuán)轉面的速(su)度參數設(shè)置如表2所(suǒ)示。
2.3 結(jié)果分析
計算得(de)壓力分布(bù)雲圖如圖(tu)4所示。從圖(tú)中可以看(kàn)出:0 r/min下最高(gāo)壓力1.02×105 Pa、4000 r/min下最(zui)高壓力1.02×105 Pa、8000 r/min下(xià)最高壓力(lì)1.1×105 Pa、15000 r/min下最高壓(ya)力1.46×105 Pa、20000 r/min下最高(gao)壓力1.95×105 Pa,從不(bu)同轉速的(de)最高壓力(li)可以看出(chū),轉速越高(gāo)機械能轉(zhuan)化的壓🐉力(lì)能越大;不(bu)同轉速下(xià)對應的旋(xuan)轉面流出(chu)壓力分别(bie)為0 r/min下壓力(li)🔴9.85×104 Pa、4000 r/min下壓力9.87×104 Pa、8000 r/min下(xia)壓力9.92×104 Pa、15000 r/min下壓(yā)力1.1×105 Pa、20000 r/min下壓力(li)1.2×105 Pa,轉速越高(gāo)流經旋轉(zhuan)面的壓力(lì)能越大;不(bú)同轉速下(xià)✂️對應🌈的🌈旋(xuan)✔️轉面流入(rù)壓力分别(bié)為0 r/min下壓力(li)9.88×104 Pa、4000 r/min下壓力9.9×104 Pa、8000 r/min下(xia)壓力9.97×104 Pa、15000 r/min下壓(ya)力1.04×105 Pa、20000 r/min下壓力(li)9.5×105 Pa,轉速越高(gao)從入口至(zhì)旋轉面的(de)壓差越小(xiǎo),介質流入(ru)越困難,當(dāng)❄️轉☔速達到(dao)15000 r/min時,形成局(jú)部低壓區(qū),産生勢能(néng)消耗壓力(li)能,造成損(sun)耗,轉速達(dá)到20000 r/min時,低壓(yā)區覆蓋整(zheng)個流道,壓(ya)力能全部(bu)轉化為勢(shì)能。
模(mó)型的速度(dù)分布雲圖(tu)如圖5所示(shì),在旋轉面(miàn)流入、流出(chu)⭕兩處均存(cun)在紊流,形(xíng)成了漩渦(wō), 随轉速的(de)升高漩渦(wo)的🥰面積變(bian)大,流入處(chù)的漩渦邊(bian)緣産生的(de)高壓造成(cheng)入口吸油(yóu)困難,流出(chu)處的漩渦(wō)邊緣中心(xin)産生的低(dī)壓使(shǐ)得流出困(kùn)難,造成出(chu)口壓力降(jiàng)低,與不同(tóng)轉速下對(duì)應的出🈚口(kǒu)壓力符合(hé)。
經(jīng)過不同轉(zhuan)速下的解(jiě)析計算,得(de)出結論如(rú)下。
(1) 入(rù)口具有自(zì)增壓能力(li),并且轉速(su)越高增壓(yā)能力越強(qiáng),當轉速達(da)💋到20000 r/min時,入口(kou)壓力可以(yi)提高1×105 Pa,大大(da)增強了泵(bèng)的吸油能(néng)力。
(2) 局(jú)部漩渦會(huì)影響增壓(ya)效果,雖然(ran)吸油口具(jù)備增加能(neng)力,但是🏃♂️由(yóu)于旋轉面(miàn)産生的漩(xuán)渦影響到(dao)了介質的(de)流🈲動,造成(cheng)增壓效果(guǒ)不🐪理想,需(xū)要改善吸(xī)油流道,優(yōu)化結構設(she)計,以達到(dao)理想的自(zi)增壓功能(neng)。
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