基于CFD的摆线泵进出油腔对容积效率影响的分析

材料写作网    时间: 2020-06-13 04:36:04     阅读:次

摘要：为提高摆线泵的容积效率，优化泵内部的流场分布，减少回流和空化现象.利用CFD方法对摆线泵内部流场进行数值模拟，定量分析月牙状进出油腔对泵容积效率的影响.仿真结果表明，适当减小G0并增大F0可以改善泵的内部流场分布，提高容积效率.仿真结果可以为摆线泵的结构设计提供参考.

关键词： 摆线泵； 进出油腔； 容积效率； 流场； CFD

中图分类号： TH325文献标志码： B

引言

摆线泵是一种内啮合齿轮泵，内转子齿廓为短幅外摆线的等距曲线，外转子采用与其共轭的圆弧作为齿廓曲线.与外啮合齿轮泵相比，内啮合摆线齿轮泵的加工难度大、加工成本高，但结构紧凑、体积较小、运转平稳；流量脉动率一般较低，仅为0.05～0.20，噪声较小.[1]因此，摆线泵在工业中的应用越来越多，尤其适用于航空、航天等对整机重量要求较高的产品.

摆线泵进、出油腔影响泵内部流场的分布，进而影响容积效率；设计合理的进、出油腔可减轻泵的重量，进而减轻整个无人机的重量，减少能源消耗.本文所研究的内啮合摆线齿轮泵用于无人机的发动机润滑系统，对泵的效率要求较高.运用数值仿真方法不仅成本低、周期短，且可有效改进泵的设计，提高容积效率，因此在流体机械领域，CFD日益成为优化设计的重要工具.文献[2]和[3]均利用CFD方法建立摆线泵的内部流场模型，但文献[2]重点研究卸荷槽对泵性能的影响，文献[3]研究泵的内部流动和压力分布，二者都没有对进、出油腔进行研究；文献[4]仅从理论上分析摆线泵进、出油腔的设计，并没有定量研究进、出油腔对容积效率产生的影响.

本文利用CFD方法对内啮合摆线齿轮泵的内部流场进行仿真，定量分析进、出油腔对泵容积效率产生的影响，并提出合理的进、出油腔设计方法，为摆线泵的设计提供参考.

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