含气量对内燃机机油泵内部困油区压力脉动的影响

结合某内燃机机油泵的实际结构特征参数,用Proe软件建立了机油泵内部流场的三维几何模型,并用网格划分软件ICEM对其进行网格划分,然后使用FLUENT软件对机油泵内部流场进行了分析,考虑了油液中的理论含气量,本构方程采用非牛顿流体的幂律模型,压力-速度的耦合采用SIMPLEC格式离散,湍动能及耗散率采用二阶迎风格式离散。通过数值模拟方法,系统地考察了含气量、流体性质对困油区及机油泵内流场特性的影响,分析油液中含气量分别为8%与10%时机油泵的压力脉动。研究结果表明,在含气量为8%时,受困油区压力的影响,越靠近困油区,压力脉动越大,即在困油区出口段,压力脉动的大小为T_1<T_2<T_4<T_3,困油区入口段为T_(11)< T_8< T_(10)< T_9;对于困油区,其压力脉动在一个齿轮旋转周期内出现的峰值数等于齿数,其主频率约为齿轮啮合频率的0.1倍,同时在困油区,含气量越大,压力脉动的振幅越小。

一种很好解决困油问题的新型齿轮泵

一种齿轮顶隙为零(无困油区)的斜齿齿轮泵,该泵不但很好地解决了困油问题,而且还较传统齿轮泵性能更优越。

面向外啮合齿轮泵困油问题的健壮性设计

针对外啮合齿轮泵困油区压力高导致噪声大、低容积效率等问题,综合齿轮泵工作过程中内部流体动态特性,提出了面向齿轮泵困油问题的健壮性设计方法.以某型号高压齿轮泵为研究对象,建立三维流体模型,利用CFD专业软件PUMPLINX,基于全空化模型对齿轮泵内部流场进行解析,分析了该齿轮泵猫眼式卸荷槽结构参数、齿轮泵转速、负载压力以及介质特性对困油区压力的影响,并借助于试验设计和响应面函数方法建立了关于困油区压力的近似模型.最后,以困油区压力模型服从正态分布且均方差最小为目标,优化了猫眼式卸荷槽尺寸参数来减少转速、负载和介质特性对困油区压力的影响,并以随机分析方法验证齿轮泵困油区压力对不可控因素随机变化的健壮性,验证结果表明:随着不可控因素的随机变化困油区压力峰值对其敏感波动从健壮性设计前的40%缩小至健壮性设计后的18%左右,从而提高了泵的稳定性和可靠性.