基于PumpLinx液压破碎锤流场仿真与计算

随着我国液压工程设备的不断发展,液压破碎锤行业越来越得到重视,以某企业生产并已使用的高频液压破碎锤为研究对象,主要研究破碎锤冲击运动的流场仿真动态性能。通过流体仿真软件PumpLinx,对压缩或者不可压缩流体的流动、传热、湍流、空化现象进行物理性能分析。液压破碎锤的主体结构和换向阀是典型的滑阀结构,基于PumpLinx仿真软件对液压破碎锤进行仿真模拟,研究液压破碎锤在冲程阶段的动作特性、回油口压力、速度曲线及前、后腔活塞有效作用面积轴向力的变化,为解决冲程阶段瞬时供油量大的问题带来一定的参考价值。

基于PumpLinx的燃油柱塞泵配流副抗气蚀研究

针对某型燃油柱塞泵耐久性试验后配流副出现严重气蚀现象,对燃油柱塞泵配流副抗气蚀原理进行理论分析,应用PumpLinx软件建立燃油柱塞泵流体域动态模型,仿真分析额定工况下影响配流副气蚀的因素。结果表明,随着进口压力减小、转速增大、温度增大,气蚀加重;配流盘阻尼槽三角槽宽度角度增大能有效抑制气蚀,三角槽宽度角度达到90°时,三角槽处气蚀几乎消失。根据仿真结果给出抗气蚀措施:进口压力由0.2 MPa提高至0.3 MPa,三角槽宽度角度由75°优化为90°。仿真和试验验证证明了该抗气蚀措施的正确性。研究结果为解决配流副气蚀问题提供了一种有效方法。

基于Pumplinx的斜盘式轴向柱塞泵缸体优化分析

柱塞泵是工程机械液压系统中十分重要的动力元件,依靠柱塞在缸体孔内做往复运动时产生的容积变化进行吸油和压油。斜盘式轴向柱塞泵的缸体一般呈柱形,其柱塞中心线平行于缸体的轴线。这种结构在同等流量输出下,缸体的体积会较大。该文以斜盘式轴向柱塞泵为例,对泵的局部结构进行改进。主要是对缸体进行了优化设计,从原先的直缸直腰式柱形缸变为斜缸斜腰式锥形缸体,以及将常用的滑靴包覆柱塞的结构形式改为柱塞包覆滑靴的结构形式等.在泵体相同体积大小的情况下,轴向柱塞泵的流量特性和自吸性能得到提高。运用泵专用软件pumplinx进行仿真对比缸体结构中斜缸斜腰角度,得出使柱塞泵整体性能最佳的组合。并通过建立斜盘式轴向柱塞泵的锥形缸体结构数学模型,根据缸体结构参数的调整与组合,得出满足工况使用要求,并达到缸体刚度与强度等条件的锥形缸体泵模型。研究结果对柱塞泵的结构设计有一定的参考价值。

基于PumpLinx的调压差活门仿真分析

为掌握调压差活门的调压性能,解决滑油系统滑油泵输出油压波动过大、油量供应不稳定的问题,运用PumpLinx软件生成网格,并仿真研究活门溢流孔直径、阻尼孔直径、弹簧刚度以及弹簧预紧力等对调压差活门供油压力的动态特性、稳定性以及跟随性的影响。结果表明:溢流孔直径越大,活门的调压性能越好,但过大的溢流孔径容易造成压力超调量过大;阻尼孔直径取1.5 mm时,过渡时间最短,且前期压力振荡较小,同时压力稳定波动幅值适中;弹簧刚度取3、4.8 N/mm时,调压效果最理想,压力波动减缓值W约为12%;随着弹簧预紧力增大,调压过渡时间变短,压力超调量增加,反之,或造成阀芯抵在阀体最右端而导致调压效果不理想。

基于PumpLinx柱塞泵配流盘三角槽结构的优化

在轴向柱塞泵中,配流盘作为最重要的元件之一,对于降低流量脉动和噪声有着至关重要的影响,该文主要针对轴向柱塞泵配流盘减震槽结构对泵内压力,流量产生的影响,对轴向柱塞泵的配流盘进行研究。通过设置不同形状配流盘减震槽的过流面积,在SolidWorks内对不同形状过流面积进行实体模型建模。该模型考虑到了油液的压缩性、柱塞副、配流副的泄露和流量倒灌对泵内流体产生的影响。通过PumpLinx对实体模型经行仿真,通过对比分析,仿真结果发现配流盘减震槽结构优化后,泵体内部的流量和压力脉动都有明显的降低,气蚀也有明显的降低。

基于PumpLinx的油气分离器数值模拟

针对螺杆压缩机的油气分离器,应用PumpLinx软件对不同入口方式、不同油滴直径以及不同容积流量的分离器进行了三维数值模拟。在仿真中,气–液两相流场符合流体N-S方程,先用RNG k-ε模型计算连续相的压缩气体,得到分离器内部旋转流场的流线、速度、压力的分布规律,再用离散相模型计算加入离散相的液态油滴,得到了油滴的运动轨迹追踪图。通过对两相流场模拟结果的对比分析,PumpLinx软件可以较好地模拟入口方向、容积流量对流场分布规律的影响以及油滴直径对分离效率的影响,为油气分离器的优化设计提供了一种有效的研究手段,具有重要的工程应用价值。

基于Pumplinx软件的磁流变抛光用离心泵泵送特性仿真

磁流变抛光技术是一种先进的光学制造技术,正在向超硬、超软等难加工材料抛光应用方面拓展。现有磁流变抛光机床循环系统中的离心泵存在泵送效率和稳定性低等问题,不能适应宽范围抛光液的高性能循环要求。为了分析磁流变抛光用离心泵的泵送特性,提出了一种利用Pumplinx软件对磁流变抛光机床中的离心泵泵送特性进行数值仿真的研究方法。仿真结果与实验结果对比表明:泵送效率的最大误差为13.4%,而泵送流量稳定性的最大误差为17.4%。证明了基于Pumplinx软件研究磁流变抛光用离心泵泵送特性的方法具有一定的可行性,为离心泵优化提供了良好的技术支持。

基于Pumplinx的齿轮泵内部流场仿真

流体介质的搬运质量直接影响着齿轮泵的整体性能,其内部流场分布的精确分析甚为关键.基于UGNX 3D建模软件和专门的泵类CFD分析软件Pumplinx,首先通过装配方式建立出具有双侧间隙的主流域齿轮副3D模型,其次通过辅流域的补建模型构建出完整的流域3D模型,然后通过仿真运算确定适宜的前处理、网格划分和交互面创建,最后通过模块选取相关参数的设置来进行内部介质的搬运仿真. Pumplinx强大的后处理能力能快速获取泵内部介质的搬运质量,可为后续容积泵开发及空化性能分析等提供精确的流场分布.

基于PumpLinx的汽车水泵结构改进及散热效果研究

针对水封干烧导致水封漏水的难点问题,根据现行水泵的结构剖析了干烧现象的成因,提出了增设高压反馈回水孔的泵体结构改进方案。基于Pump Linx进行了数值模拟实验;搭建实验系统并进行了结构改进前后水泵在湿式和干湿交变状态下的散热效果比对实验。研究结果表明,泵体的结构改进明显提升了叶轮与水封之间区域的散热效果,可有效防止水封干烧现象的产生。

Flowmaster与Pumplinx数据接口软件开发及应用

针对流体系统设计过程中离心泵性能数据的缺失,本文采用专业的旋转机械仿真软件Pumplinx进行泵的仿真计算,采用C#编程语言基于.Net技术开发了Flowmaster与Pumplinx数据接口软件。接口软件可自动提取Pumplinx的仿真结果,生成泵的性能数据,并将数据导入流体系统仿真软件Flowmaster中进行系统的设计计算,有助于提高系统仿真分析的效率。

基于PumpLinx的两型滑片泵高原性能仿真研究

为了研究高原环境下滑片泵流量减少的原因,进行了进口绝对压力对滑片泵内部流动特性的影响研究。采用专业的运动模拟软件PumpLinx对两型滑片泵内部流场进行了数值模拟。数值模拟结果表明:随着进口绝对压力的降低,在各个转速情况下,滑片泵内的空化范围越大,含气率越高,空化越严重,导致滑片泵的流量不断减少,并且下降的幅度越来越大。在相同的进口压力情况下,滑片泵转速越高,滑片泵里面的空化范围越大,含气率越高,空化越严重。

基于PumpLinx的液力变矩器三维内流场CFD数值仿真分析

应用PumpLinx对液力变矩器的内流场进行了CFD仿真计算,研究了不同网格模型对仿真计算精度的影响,完成了不同速比点的液力变矩器流体性能的仿真计算。将仿真计算结果与试验结果进行了对比分析,其结果表明,基于PumpLinx的液力变矩器CFD仿真计算可以有效地对液力变矩器性能进行预测。

某型燃油泵密封端面泄漏故障分析与改进

针对某型燃油泵控制油路密封端面泄漏故障,运用Pumplinx软件对控制油路流场进行仿真分析,得出了气蚀是导致密封端面漏油的主要原因,并对密封端面结构进行优化设计,最后,通过试验验证了改进措施的有效性。

航空发动机多级滑油泵仿真计算及试验验证

滑油泵作为航空发动机润滑系统重要零部件,其工作性能的好坏直接影响航空发动机的使用安全。同时,转速流量特性及高空特性是评价航空发动机滑油泵工作性能的关键参数。以某型航空发动机多级滑油泵为研究对象,利用PumpLinx仿真计算软件及滑油泵真空试验台,通过仿真计算和试验验证相结合的方式,对多级滑油泵的转速流量特性和高空特性进行分析。结果表明:多级滑油泵的出口流量随转速升高而增大;在不同转速下,随着进口绝对压力的降低,多级滑油泵内部的空化现象不断加剧,含气率不断增大,流量不断减少,且下降幅度越来越大。

泵的空化现象研究进展

空化或称为气穴是流体机械和其他工业设备中广泛存在的一种流体力学现象,尤其在泵类中更为普遍。泵的空化不仅对泵的容积率有极大的影响,也会产生气蚀等严重的破坏现象。在空化现象的研究方面,国内外已有大量的试验、理论及数值计算的相关研究。结合作者对实际遇到的泵的空化问题的研究经验和结论,阐述了泵的空化现象研究状况和空化模拟软件Pumplinx的主要功能,总结了各种研究方法及所取得的进展,也指出了一些研究动向。

多排式轴向柱塞泵的流体动力特性研究

研究了多排式轴向柱塞泵的工作原理、功能特点及应用前景,并以该泵为例,利用Pumplinx泵用软件对其进行了建模、仿真分析和空化预测。针对原设计左端盖中存在的弊端,着重分析了其空化产生的机理,并以提高空化系数为目标,从入口压力和结构优化2个方面在理论上进行了探讨,推出了与提高空化系数相关的数学公式,并提出了增大入口压力的改进措施,设计了有利于减小压降的新型端盖,有效地抑制了空化的产生。结果表明,应用Pumplinx泵用软件对多排式轴向柱塞新型泵进行流体动力特性分析验证,结果准确可靠。分析表明该泵各项性能指标优异,通过改良,泵的空化问题得到有效控制,为提高泵的容积效率和降低噪声提供了参考依据。

双级并联齿轮泵不同转速下流动特性的研究

针对双级并联齿轮泵实际工作时两级转速不平衡问题,采用PumpLinx数值模拟的方法,对转速比分别为1与1.17时的并联齿轮泵的流动特性进行了研究,分析了转速和转速比对并联外啮合齿轮泵的流量脉动、压力脉动及空化的影响,仿真结果表明:转速比影响齿轮泵内部最大压力、压力脉动幅值及空化区域分布,而转速才是影响体积流量及空化水平的内因。对实际工况下转速不平衡造成的问题进行了对比验证,为后续并联齿轮泵的优化设计及实际工况选择提供了一定的参考。

宽温域条件下齿轮泵内流场空化强度的变化规律

针对一20-100 °C的宽温域工作条件下齿轮泵空化强度存在差异的现象,利用Pumplinx软件将双联齿轮泵模型简化为单齿轮泵模型,对齿轮泵在不同温度下的空化强度进行研究.油液温度的不同会造成黏度的不同,而黏度变化导致齿轮泵困油腔压力波动幅值变化.根据空化产生机理,压力波动幅值的改变,会引起空化强度的改变.通过不同温度下空化水平的对比,总结出齿轮泵内流场空化现象随温度升高而减弱的规律.依据空化诱导振动理论,空化水平的改变会引起齿轮泵振动的改变,借助齿轮泵振动实验,验证了空化强度随温度升高而减弱的规律.

摆线转子式机油泵的流体特性分析

由于机油泵内部流体流动的复杂性,进行数值计算比较困难。对摆线转子式机油泵流场进行仿真分析,得出机油泵流量和压力波动曲线等;并对机油泵进行空化现象预测。仿真结果与理论分析结果相比较,验证了仿真结果的正确性,为机油泵设计提供指导。

转速对齿轮泵内流场空化强度的影响

针对齿轮泵中齿轮转速在500~3652 r/min的变转速条件下工作的实际工况,该文通过实验的方法研究了转速对某型齿轮泵内流场空化强度的影响。使用现有的齿轮泵测试实验台,对在齿轮泵转速改变的条件下,齿轮泵内流场的空化强度改变进行监测。由于空化无法直接测量,该文根据空化诱导振动理论对齿轮泵的振动进行测量,得到了齿轮泵内流场空化强度随齿轮转速上升而增强的规律。通过Pumplinx软件对内流场进行建模,利用软件特有的空化损伤模块进行了仿真验证,仿真结果表明齿轮泵内流场空化强度随齿轮转速上升而增强,与实验所得规律一致。本文所总结的规律对减弱齿轮泵内流场空化强度,提升使用寿命具有一定的参考作用。