
液壓泵(beng)是液壓系統(tong)的動力輸出(chu)單元,二維液(yè)壓泵與傳統(tǒng)液壓泵的結(jie)構不同,具有(yǒu)摩擦副少轉(zhuan)速高,功率因(yin)數大等優點(dian),本研究基📧于(yu)🙇🏻CFD流暢🏃🏻解析的(de)方法,分析了(le)泵的入口特(te)性,并提出:二(èr)維液壓泵具(jù)有入口自增(zēng)壓功能。
1.1 液壓泵(beng)結構
圖1所(suo)示為泵的結(jie)構剖面示意(yì)圖,油液經過(guò)泵入口、旋轉(zhuan)面🙇♀️、活塞入口(kǒu)進入到吸油(yóu)腔中,此液體(tǐ)流動路🏃🏻徑構(gòu)🧑🏽🤝🧑🏻成了泵的👈吸(xī)油流道。
圖(tu)1 剖面示意圖(tu)
1.2 設計(jì)參數
設計參數(shù)如表1所示
2.1 數(shù)學建模
将(jiang)吸油流道建(jian)立如圖2所示(shi)模型,模型對(duì)實際流道進(jìn)行🔞了優化。
圖2 數學模型(xíng)
2.2 網格劃分與(yǔ)邊界條件
采用了六面(miàn)體與四面體(tǐ)的混合網格(gé)對模型進行(hang)劃分,其中網(wǎng)✊格最薄處超(chāo)過5層,總數量(liang)為350萬,網格劃(huà)分和局部⭐放(fang)大圖如圖3所(suǒ)示。
圖3 網(wǎng)格劃分
邊界(jie)層設置為:入(ru)口壓力101325 Pa,出口(kǒu)速度1.3 m/s,旋轉面(mian)分别設置不(bú)同的速度,在(zai)不同的速度(dù)下進行流場(chǎng)解析,旋💔轉面(miàn)的速度參數(shu)設置如表2所(suǒ)示。
2.3 結果分(fen)析
計算得(de)壓力分布雲(yún)圖如圖4所示(shì)。從圖中可以(yǐ)看出:0 r/min下最高(gāo)壓力1.02×105 Pa、4000 r/min下最高(gāo)壓力1.02×105 Pa、8000 r/min下最高(gao)壓力1.1×105 Pa、15000 r/min下最高(gao)壓力1.46×105 Pa、20000 r/min下最高(gao)壓力1.95×105 Pa,從不同(tong)轉速的最高(gāo)壓力可以看(kan)出,轉速越高(gao)機械能轉化(huà)✌️的壓😘力能越(yue)大;不同轉速(su)下對應的旋(xuan)轉面流出壓(yā)力分别為0 r/min下(xià)壓力❤️9.85×104 Pa、4000 r/min下壓力(li)9.87×104 Pa、8000 r/min下壓力9.92×104 Pa、15000 r/min下壓(yā)力1.1×105 Pa、20000 r/min下壓力1.2×105 Pa,轉(zhuǎn)速越高流經(jīng)旋轉面的壓(yā)力能越大;不(bú)同轉速下對(duì)應的旋轉面(mian)流入壓力分(fen)别為0 r/min下壓力(lì)9.88×104 Pa、4000 r/min下壓力9.9×104 Pa、8000 r/min下壓(ya)力9.97×104 Pa、15000 r/min下壓力1.04×105 Pa、20000 r/min下(xia)壓力9.5×105 Pa,轉速越(yuè)高從入口至(zhi)旋轉面的壓(ya)差越小,介質(zhì)流入越困難(nan),當轉💘速達到(dao)15000 r/min時,形成局部(bu)低壓區,産生(shēng)勢能♌消耗⛹🏻♀️壓(yā)力能,造成損(sǔn)耗,轉🈲速達到(dao)20000 r/min時,低壓區覆(fu)蓋整⛱️個流道(dào)🐆,壓力能🍓全部(bù)轉化為勢能(neng)。
模型的速度(dù)分布雲圖如(rú)圖5所示,在旋(xuan)轉面流入、流(liu)出兩處均🆚存(cun)在紊流,形成(cheng)了漩渦, 随轉(zhuǎn)速的升高漩(xuán)渦的面積變(biàn)大🔱,流入處的(de)漩渦邊緣産(chǎn)生的高壓造(zao)成入口吸油(yóu)困難,流出🌈處(chu)的漩🤞渦邊緣(yuan)🐕中心産生的(de)低壓使(shi)得流出困難(nán),造成出口壓(yā)力降低,與不(bu)同轉速🔆下對(duì)應的出㊙️口壓(yā)力符合。
經過不(bú)同轉速下的(de)解析計算,得(de)出結論如下(xià)。
(1) 入口具(jù)有自增壓能(neng)力,并且轉速(su)越高增壓能(neng)力越強,當轉(zhuan)速達到20000 r/min時,入(rù)口壓力可以(yǐ)提高1×105 Pa,大大增(zēng)強了泵的吸(xī)油能力。
(2) 局部漩渦會(huì)影響增壓效(xiào)果,雖然吸油(you)口具備增加(jia)能力🧑🏽🤝🧑🏻,但是🐅由(you)于旋轉面産(chǎn)生的漩渦影(yǐng)響到了介質(zhì)的流動,造成(chéng)增壓效果不(bu)理想,需要改(gai)善吸油流道(dào),優化結構設(she)計,以達到理(li)想的自增壓(yā)功能。
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