基于AMESim的新型变排量机油泵建模与仿真研究

以一种新型叶片柱塞复合形式的二级变量叶片泵为研究对象,其主要特点是将叶片顶端嵌入到定子中,转子、叶片、定子同时转动,减小了高速时的叶片冲击。推导叶片柱塞复合作用下泵的瞬时流量特性公式。基于AMESim仿真平台搭建比例电磁阀、瞬时流量、变量机构模型,并对二级变量叶片泵特性进行仿真,并通过台架试验进行相关验证。实验结果表明:该泵在中低速下压力-流量曲线吻合较好,说明流量和变排量建模准确;加减速曲线说明泵在比例阀不同占空比时,压力调节具有稳定性。

陶瓷涂层对叶片泵配油盘磨损与腐蚀行为的影响

为有效解决叶片泵配油盘在高速、重载等工作条件下的磨损和腐蚀问题,基于激光熔覆技术制备出一种陶瓷涂层。对不同激光功率和扫描速率下涂层的粗糙度、厚度、宽度、硬度以及残余应力等进行测定,得出工艺参数对涂层结构的影响效果。在10~30 N压力和10~20 mm/s有润滑摩擦速度的试验条件下,对配油盘的母材试样与涂层试样进行摩擦学测试,对比分析平均摩擦系数、磨损量的变化规律以及表面磨损机理。在酸性油液环境下,验证陶瓷涂层对母材磨损和腐蚀行为的强化效应。研究表明,陶瓷涂层能够显著提升配油盘的耐磨性和耐腐蚀性,其在不同试验条件下均以微细划痕损伤为主,未出现点蚀凹坑、表层剥落等问题。

气体添加对叶片泵输油过程压力脉动影响的数值研究

为了研究气体添加对泵内流场及压力脉动特性的影响,本文基于ANSYS_CFX对一叶片式输油泵内纯油及油气两相流动进行数值模拟,其中两相工况的含气率为1%、0.5%和0.1%。沿流动方向在叶轮和导叶流道总共设置8个监测点,并对其压力脉动的时域和频域特性进行分析。结果显示:添加少量气体对叶轮流道内压力脉动影响较小,而对导叶中后部流道内压力脉动抑制明显,该处压力脉动降幅可达50%以上。通过对纯油和气体添加工况的流场分析,发现添加少量气体可改善泵内压力分布和导叶流道的旋涡结构,使该区域的流动更加平稳;所添加气体将在导叶中后部流道发生聚集,聚集区域与旋涡区位置接近,且聚集气体可对该区域的压力脉动能量起到吸收作用,从而减弱流体压力脉动。

基于AMESim的叶片式可变排量机油泵产品开发

根据叶片式可变排量机油泵的初步设计参数,建立了AMESim一维模型。依照配套发动机要求的工况进行机油泵综合性能仿真计算,并通过样机试验对计算结果进行验证。对不同配流盘正时的叶片腔内部性能进行计算分析,得出了一个较优的吸、排油窗口启闭角。对比定排量与可变排量叶片泵的仿真计算结果显示:可变排量叶片泵在中高转速范围内可明显降低驱动功率,最多可降低54.17%。流量计算值与试验值有较好的一致性,且仿真计算能够精确预测初始变量点。

叶片式可变排量机油泵的研发与试验研究

结合发动机全工况对润滑油的实际需求,以一维模型计算所得的结构参数为基础,建立了可变排量叶片泵三维模型,并采用PumpLinx软件对其进行CFD计算分析。根据CFD计算和试验结果,提出结构改进方案并进行了试验研究。研究结果表明:根据CFD计算结果对叶片泵结构进行优化设计具有可行性,设计的机油泵样机能够满足与之配套的发动机全工况要求,在6 000r/min时该样机能够减少27.2%的润滑油流量,降低21.6%的驱动扭矩消耗。

叶片数变化对油气混输泵性能影响的研究

应用油气混输泵作为油气集输的核心部件具有降低井口回压、增加油气产量、降低工程投资及运行费用、方便生产管理等优点。本文运用计算流体动力学(CFD)软件——基于k-ε紊流模型、MIXTURE两相流模型及SIMPLE算法对YQH—100型轴流式油气混输泵在不同含气率下的内部流场进行了三维数值模拟,研究了叶片数变化对轴流泵性能的影响。结果表明:叶片数的变化对油气混输泵的效率影响并不大,适当增加叶片数可以降低叶轮比转速,提高扬程。研究结果对设计人员具有一定参考价值。

油气混输泵叶片参数匹配的优化

在现代石油开采领域多相混输技术已经成为一种新的趋势。多相泵是此技术中的主要设备,其设计方法主要结合轴流泵及压缩机的设计理论。本文在原YQH-100型油气混输泵的叶轮基础上,改变叶片数优化叶轮,并在F luent中对流场进行模拟,结果证明:叶片数为4时,动叶轮性能较佳,为以后设计提供有益的参考。

非等分叶片间距叶片式机油泵的内流场分析与试验研究

基于RNG k-ε湍流模型,利用计算流体动力学软件,对不同叶片间距配置的叶片式机油泵稳定工况下的内流场进行数值模拟,得到了稳态流量特性曲线,并与性能试验结果进行对比。考虑不同叶片间距配置的影响,对内流场监测点的压力脉动进行频域分析,结果表明:与等分叶片间距配置相比,非等分配置时泵出口和压油腔内部压力脉动能量幅值在基频倍数频率处有所降低,并且在三次谐波处降低明显。对试验样机进行压力脉动试验和噪声试验分析,结果表明:与等分叶片间距配置相比,非等分叶片间距配置能够降低叶片式机油泵的压力脉动,三次、四次谐波的噪声值有所降低。

双作用式变量叶片泵探讨

双作用式变量叶片泵是一种新型变量泵.本文阐述了其变量原理,分析了变量系数与定子偏转角、定子曲线的关系,进而讨论了困油问题及其消除的方法.

变排量叶片式机油泵参数对性能的影响研究

变排量机油泵可以根据发动机润滑系统需求提供适量的机油,避免发动机高转速时定排量机油泵过多的功率消耗,从而可以降低发动机燃油消耗,本文通过理论计算和系统分析得出变排量叶片式机油泵参数对性能的影响规律,结果表明:弹簧弹性比率越小,反馈油腔直径越大,偏心距越小润滑系统的压力稳定性越好,机油泵节油效果也越明显;叶片数为7的叶片式机油泵效率最高;叶片厚度越小,定子半径越大机油泵供油量越大。

气隙非浸油电机泵内稳态温度场数值计算与分析

为了获得气隙非浸油电机泵稳态运行时的内部温升状况,建立其二维电磁场分析模型,求解出电机泵稳定运行时的平均电磁损耗值,进而建立电机泵三维温度场计算模型,运用流固耦合共轭传热方法,对气隙非浸油电机泵额定转速下的稳态温度场进行了仿真研究.结果表明,电机泵内最高温度为69.58℃,位于定子绕组轴向中心附近;最低温度在泵壳外壁面区域,为32.74℃;转子铁心与导条温度相差较小;转子铁心径向、轴向温度梯度均大于定子铁心.

叶片式可变排量机油泵调整环设计研究

对一种滑动式叶片两级可变排量机油泵的工作原理进行了介绍,机油泵主要通过调整环的滑动,改变其与转子的偏心距,进而改变叶片泵的排量。对两级变排量机油泵调整环的工作原理和受力情况进行了研究分析,并提出了设计方案,并以某一型号的机油泵为参数设计了调整环,并制造了机油泵样机,经过对机油泵的流量-压力特性、流量-转速特性、压力-转速特性等试验验证,证实搭载该该调整环的叶片式机油泵可实现变排量功能,通过对调整环的合理设计使机油泵变排量的压力控制设计更加简单,精确。

热采高温井多级滑片采油泵举升技术

针对热采高温井传统举升方式泵效低、系统耐温性能差等问题,设计了多级滑片采油泵,研发了配套举升系统,并进行了泵特性研究、现场试验和经济性分析。通过流体流向设计及多级泵串联设计,缩小了泵径向尺寸,降低了转速,提高了举升压差。建立了泵特性模型,并进行了室内实验,结果表明:多级滑片采油泵机械特性、水力特性稳定,空载和重载特性良好,系统效率和容积效率高。借鉴螺杆泵举升系统,使用驱动头驱动滑片采油泵,设计了包含油管、抽油杆、传动筒和锚定器的举升工艺管柱,研究了举升工艺。在5口井进行了现场试验,并与其他常用举升装置进行了能耗、耐温性能、投资等方面的对比,结果表明:多级滑片采油泵效率高、耐高温、投资小、适用性强。

零压力负载条件下滑片泵流场特性研究

针对滑片泵滑片旋转与滑动的耦合运动特征,基于计算流体力学相关方法,建立了滑片泵流场数值试验模型,对滑片泵理想状态下的流场进行了数值模拟研究。研究结果表明,当滑片腔处于吸液区时,滑片腔内体积增大,压力下降,流体被吸入到滑片腔;当滑片腔处于排液区时,滑片腔内体积缩小,压力上升,流体被排出滑片腔;滑片腔入口与出口位置速度高,有利于油砂快速通过滑片泵;滑片泵流量与转速成正比,随时间变化相对稳定,流量输出具有一定的弱周期性。该项研究结果对滑片泵的设计具有重要的理论指导意义。

电镜扩散泵系统的维护与故障分析

油扩散泵系统是电镜真空系统的核心部分。本文在分析该系统工作原理的基础之上,着重讨论了系统的日常维护、泵油的选择原则与更换清洗方法、典型故障分析与处理等主要方面的问题,同时提出了对扩散泵系统的维护原则与使用建议,以方便电镜及相关仪器工作者解决扩散泵系统可能出现的问题。本文对于采用油扩散泵的其他仪器系统也具有一定的参考价值。

中开式输油泵导叶叶轮匹配特性研究

为了研究中开式输油泵叶轮导叶匹配特性,选取4台不同比转数的输油泵,探讨对计算精度有显著影响的关键因素,提出了最优的数值模拟方案。根据以上研究结果,研究分析了某型号国产输油泵,得到不同导叶数和相位角下的外特性和内部流动情况。结果表明,选用standard k-ε模型,SIMPLE算法,速度进口和自由出流边界条件在计算中可以获得相对较好的结果;相位角30°时流态最佳,效率最高;导叶叶片数为10时可以回收更多的动能,泵效率较高。

双作用子母叶片泵配流副油膜流场的数值分析

在建立双作用子母叶片泵配流副的油膜体模型后,运用CFD软件对其流场区域进行流场仿真,得到该配流副油膜的压力和速度分布。分析结果表明:油膜高压区主要集中在排油阻尼槽和排油区的叶片中间腔分油槽附近。双作用子母叶片泵配流盘配流均压槽较多,使得配流副油膜油液的流动较复杂,油液流动速度很快,且由于油膜内部存在射流现象,导致在高压槽附近出现了负压区域。当转速增加时,压力分布的规律并不会随着转速的增加发生太大的改变,但全速度在油膜高压区由于动压作用的影响反而会减小。径向速度主要受压差作用影响,随着转速增加基本没有变化。

滑片泵在铁路罐车底油抽吸系统中存在的问题

针对油库输油泵站滑片泵在铁路罐车卸油过程中存在的性能快速下降,甚至不能正常工作的情况,从设计、工艺、施工、管理及维护等多个方面分析了滑片泵在运行过程中存在的问题,找到了滑片泵铁路罐车底油抽吸系统性能下降的主要原因,提出了具体的技术改造措施。

双作用叶片泵叶片圆弧顶廓研究

以高压双作用叶片泵为研究对象,探讨了叶片顶部轮廓对接触应力和动压油膜的影响规律,研究了圆弧顶廓的接触问题。用matlab软件计算了不同顶廓半径对接触压力角的影响规律。基于Hertz弹性接触理论推导了吸油区接触应力的计算公式,建立了过渡曲线段速度的分析模型。基于弹流润滑理论分析了叶顶与定子内表面润滑油膜厚度的计算方法,得出圆弧顶廓润滑状况以及摩擦、磨损状况都优于尖顶轮廓的结论。从而为高性能叶片顶部轮廓的优化设计奠定了良好基础。

在AutoCAD环境下开发叶片油泵图形软件

介绍作者用AutoLISP语言和对话握控制语言（DCL）在AutoCAD环境下开发叶片油泵图形软件的设计方法，利用此方法设计的专用绘图软件操作方便，提高专业绘图速度，缩短产品研制和设计周期。