泵仿真的案例
泵仿真：隔膜泵的流體仿真方案
隔膜泵的流體仿真方案
1.背景概述
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)輸送流量大、壓力高、溫度高和高腐蝕介質(zhì)泵的需求越來(lái)越多。隔膜泵是集活塞泵和壓力泵堅(jiān)固耐用等優(yōu)點(diǎn)，克服活塞泵密封件易磨損等缺點(diǎn)而發(fā)展起來(lái)的一種理想的往復(fù)式泵,它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以高效、可靠地輸送具有化學(xué)和機(jī)械侵蝕性、濃度各異的流體介質(zhì)的長(zhǎng)距離高揚(yáng)程的輸送。
隔膜泵工作時(shí)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，帶動(dòng)柱塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，柱塞的運(yùn)動(dòng)通過(guò)液缸內(nèi)的工作液/氣體而傳到隔膜，使隔膜來(lái)回鼓動(dòng)。由于隔膜的變形特征，使得在進(jìn)行隔膜泵的流體仿真時(shí)難以對(duì)隔膜的容腔變化運(yùn)動(dòng)進(jìn)行定義，一般來(lái)說(shuō)需要考慮流固雙向耦合的方法才可以較好的描述隔膜泵的運(yùn)動(dòng)流場(chǎng)。鑒于雙向流固耦合的難度和代價(jià)太高，因此基于數(shù)值仿真的技術(shù)探討較少。
今天小編介紹一種簡(jiǎn)化模型的處理方法，既可以獲得較為合理的結(jié)果，同時(shí)又可以在較短的時(shí)間內(nèi)獲得理想的可靠的計(jì)算結(jié)果。
2.隔膜泵工作原理
隔膜泵是容積泵中較為特殊的一種形式。它是依靠隔膜片的來(lái)回鼓動(dòng)改變工作室容積從而吸入和排出流體的。當(dāng)隔膜片向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一邊運(yùn)動(dòng)，泵缸內(nèi)工作時(shí)為負(fù)壓而吸入流體，當(dāng)隔膜片向另一邊運(yùn)動(dòng)時(shí)，則排出流體。
展開 078-基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的軸向柱塞泵特性仿真
078-基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的軸向柱塞泵特性仿真.part1.rar
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ANSYS Fluent Meshing-離心泵性能仿真網(wǎng)格劃分案例
，葉輪繞“X”軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速340r/min；
定義動(dòng)域和靜域間的“Interface”；
壓力分布云圖；
離心泵水力效率計(jì)算公式（Fluent Moment 查看離心泵扭矩M-N/S）；
四、總結(jié)
目前，對(duì)于離心泵CFD仿真應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，計(jì)算仿真精度也非常高；
筆者之前也做過(guò)多次關(guān)于離心泵的仿真分析，但不確認(rèn)是什么原因（可能是三維軟件軟件間的兼容性問(wèn)題）導(dǎo)致拿到的三維模型導(dǎo)入ANSYS CFD前處理軟件后，對(duì)蝸殼和葉輪進(jìn)行封閉，流體域抽取以及網(wǎng)格劃分操作比較繁瑣和耗時(shí)，尤其是對(duì)“Interface”的處理（封閉面與模型間存在漏洞，葉輪和蝸殼水體域共節(jié)點(diǎn)網(wǎng)格失敗等等）；
而現(xiàn)如今，借助Fluent Meshing的“Fault-tolerent Meshing”工作流能夠大大的減低模型前處理和網(wǎng)格的難度，提高工作效率，所以忍不住趕緊整理分享，希望對(duì)大家的CFD仿真學(xué)習(xí)和工作帶來(lái)幫助。
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CFD仿真學(xué)習(xí)和工作帶來(lái)幫助。
049-基于AMESim的恒壓力軸向柱塞泵動(dòng)態(tài)特性仿真
分析了恒壓力軸向柱塞泵的工作原理, 推導(dǎo)并建立了液壓泵壓力流量和壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型, 并在此基礎(chǔ)
上以AMESim工程軟件為平臺(tái)建立了軸向柱塞泵的仿真模型, 分析了壓力流量脈動(dòng)狀況并對(duì)液壓泵在內(nèi)部磨損和系統(tǒng)流量
變化兩種情況下的壓力流量進(jìn)行了仿真計(jì)算, 對(duì)兩種情況下泵的工作情況進(jìn)行分析比較, 為液壓脈動(dòng)抑制和故障分析提供
了參考。
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利用 ANSYS Fluent 動(dòng)態(tài)網(wǎng)格進(jìn)行渦輪泵仿真的方法
Pumplinx齒輪泵流體仿真
十、后處理
仿真計(jì)算過(guò)程中可隨時(shí)停止、保存；
計(jì)算停止或結(jié)束后，可在“result” 中調(diào)出壓力云圖、某界面流量波動(dòng)、流體流速等結(jié)果，數(shù)據(jù)可點(diǎn)擊復(fù)制。
至此，借助pumplinx的直齒輪泵仿真就完成了！
文章來(lái)源：汽車技術(shù)與裝備科研團(tuán)隊(duì)
基于CFD和FSI的擺線泵仿真分析
仿真與流固耦合相結(jié)合，并試驗(yàn)驗(yàn)證了仿真的可行性，流固耦合較CFD提高了仿真的準(zhǔn)確性，之后基于FSI仿真優(yōu)化了擺線泵進(jìn)排油腔。
amesim葉片泵仿真：高壓變量葉片泵的綜合仿真模型
今天我們聊聊變量葉片泵的Amesim仿真。
這篇文章有如下幾個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容：
1、用解析法和數(shù)值法描述了高壓變量葉片泵的幾何形狀，并考慮了不同的泄漏狀態(tài)。
2、同時(shí)基于Amesim的庫(kù)文件建立了仿真模型，對(duì)其關(guān)鍵性能參數(shù)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
3、利用有限元分析確定了配流盤的變形量，以便于糾正當(dāng)前的軸向間隙。
4、采用CFD方法對(duì)排量控制閥門的流量系數(shù)進(jìn)行了計(jì)算分析。
5、通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該模型的穩(wěn)態(tài)特性和位移控制動(dòng)力學(xué)特性。
對(duì)以上任意一點(diǎn)感興趣的都可以翻看原文“COMPREHENSIVE SIMULATION MODEL OF A HIGH PRESSURE VARIABLE DISPLACEMENT VANE PUMP FOR INDUSTRIAL APPLICATIONS”。
非平衡轉(zhuǎn)子葉片泵是一種結(jié)構(gòu)最緊湊的變量泵，廣泛應(yīng)用于流體動(dòng)力系統(tǒng)中。
在AMESim建立的模型中，泵被離散化為單個(gè)具有均質(zhì)特性的控制體積，這是比較流行的操作方法，因?yàn)樗恍枰苌俚挠?jì)算時(shí)間即可，而且還可以用于系統(tǒng)級(jí)分析。不過(guò)，AMESim仿真的結(jié)果還需要通過(guò)實(shí)際的樣機(jī)測(cè)試來(lái)校準(zhǔn)一些系數(shù)。與此同時(shí)，最詳細(xì)的方法是用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)來(lái)表示。但是，它需要非常高的CPU資源。
該文章提出了一種詳細(xì)的高壓變量葉片泵參數(shù)模型。該模型集成了三維有限元和CFD模擬的具體結(jié)果。其中最重要的結(jié)果是配流盤的彈性變形對(duì)軸向間隙補(bǔ)償?shù)挠绊憽Ｒ坏┩ㄟ^(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，該模型可作為泵的設(shè)計(jì)和優(yōu)化階段的工具。
這里研究的組件是葉片泵，最大排量為48.8cc/rev，最大工作壓力為210 bar。在圖1中顯示了泵芯的截面視圖。該裝置提供了11個(gè)葉片，擁有11個(gè)外部(主要)可變?nèi)萸弧?/span>
展開 AMEsim柱塞泵仿真：低溫對(duì)恒壓式變量柱塞泵開啟壓力影響的仿真分析
圖5 油溫-40℃時(shí)恒壓變量曲線
由圖5可知，液壓泵恒壓設(shè)定值變?yōu)?8.21MPa,較油液溫度為40℃時(shí)上升0.17MPa。
由AMESim仿真模型可知，油液溫度下降，即油黏度增大時(shí)，液壓泵恒壓設(shè)定值會(huì)呈上升趨勢(shì)。
為驗(yàn)證AMESim仿真模型的準(zhǔn)確性，搭建Fluent流場(chǎng)仿真模型，分別分析計(jì)算40℃和-40℃時(shí)，壓力油液對(duì)變量活塞的作用力變化情況。
3
流場(chǎng)仿真分析
3.1
流場(chǎng)仿真模型搭建
利用流場(chǎng)仿真軟件搭建液壓泵控制機(jī)構(gòu)流場(chǎng)仿真模型，計(jì)算不同溫度下變量活塞受力情況，模型見圖6。
圖6 液壓泵控制機(jī)構(gòu)流場(chǎng)仿真模型
3.2 仿真計(jì)算
以-40℃和40℃兩種溫度為例，分別計(jì)算油液黏度不同時(shí)，變量活塞推力的變化情況，計(jì)算結(jié)果如表2所示。
表2 不同黏度變量活塞推力的變化情況
計(jì)算結(jié)果表明，油液溫度（黏度）會(huì)影響變量活塞底部推力，即變量活塞底部推力在油液溫度低時(shí)較小，在油液溫度高時(shí)較大，差值為13 N。這就意味著，液壓泵在低溫時(shí)，變量活塞底部需要更大的力才能將泵斜盤推至零流量狀態(tài)。
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您可以積極為此項(xiàng)目做出貢獻(xiàn)：教程 |使用 ANSYS CFX 進(jìn)行凸輪泵 CFD 仿真。協(xié)作并分享您的見解。
使用 ANSYS CFX 項(xiàng)目進(jìn)行凸輪泵 CFD 仿真
要觀看完整教程，請(qǐng)參閱視頻（右側(cè)）。本教程所需的網(wǎng)格文件已附后。還附有 pdf 格式的深入文本教程可供下載。本瞬態(tài) CFD 教程分步演示如何使用 ANSYS CFX 模擬流經(jīng)凸輪泵的流量
基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的軸向柱塞泵特性仿真
基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的軸向柱塞泵特性仿真
基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)仿真的離心式人工心臟泵葉片參數(shù)優(yōu)化
Kannojiya V.等從葉片形狀、葉片數(shù)量、葉片尾緣厚度以及是否設(shè)計(jì)分流葉片四個(gè)方面進(jìn)行了研究，探究了不同結(jié)構(gòu)的離心式人工心臟泵內(nèi)剪切應(yīng)力的分布情況。Mozafari S.等針對(duì)葉片數(shù)量、葉片出口角以及葉片出口寬度三個(gè)參數(shù)，設(shè)計(jì)了15個(gè)不同結(jié)構(gòu)的離心泵，通過(guò)仿真研究了各參數(shù)對(duì)泵性能和溶血的影響。Wiegmann L.等分析了葉片與泵室的間隙、葉片數(shù)量以及閉式和半開式的葉輪結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)剪切應(yīng)力與較大的間隙和較多的葉片數(shù)量有關(guān)，流動(dòng)停滯區(qū)和回流區(qū)的范圍隨著葉片數(shù)量的減少和半開式葉輪的設(shè)計(jì)而減小，但隨著間隙減小而增大。Curtas A.R.等仿真研究了葉片曲率、開式葉輪和半開式葉輪以及葉片出口寬度這三個(gè)參數(shù)對(duì)泵內(nèi)剪切應(yīng)力、泵效率的影響。Silvia B.等研究了兩種不同葉片數(shù)（6片、12片）的磁懸浮離心泵性能，結(jié)果表明，6個(gè)葉片泵具有較小的停滯區(qū)域、較低的應(yīng)力水平和較高的應(yīng)變速率，降低了血栓形成的可能性，而12個(gè)葉片的泵在高流速下有更穩(wěn)定的性能。Wannawat P.等設(shè)計(jì)了前彎式、后彎式以及直葉片三種類型的葉輪，通過(guò)仿真以及實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，后彎式葉輪產(chǎn)生的剪切力最小，更適合應(yīng)用于人工心臟泵。陳松松設(shè)計(jì)了葉片數(shù)分別為5、6、7的人工心臟泵，分析了葉片數(shù)對(duì)人工心臟泵的水力特性及溶血性能的影響。當(dāng)葉片數(shù)為6時(shí)，泵內(nèi)血液流動(dòng)最佳，所受切應(yīng)力最小，效率最高。壽宸等設(shè)計(jì)了直線型葉片、偏轉(zhuǎn)直葉片、圓弧葉片、對(duì)數(shù)螺旋葉片的四種人工心臟泵，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)數(shù)螺旋葉片人工心臟泵產(chǎn)生的溶血值低于其他三種人工心臟泵。胡婉倩等研究了流量和葉片出口寬度對(duì)離心式人工心臟泵溶血的影響，通過(guò)仿真對(duì)泵內(nèi)的剪切應(yīng)力進(jìn)行了分析，同時(shí)對(duì)溶血值進(jìn)行了預(yù)測(cè)。
展開 好文推薦：外嚙合齒輪泵的Amesim仿真
今天推薦一篇講外嚙合齒輪泵Amesim仿真的文章。
我們都知道，外嚙合齒輪泵由于其相對(duì)較低的成本和穩(wěn)定的性能，特別是在容積效率和機(jī)械效率綜合性能上來(lái)看，絕對(duì)屬于是經(jīng)濟(jì)適用型的。既然咱們說(shuō)它是經(jīng)濟(jì)適用型的，那其必然有一些咱們不得不說(shuō)的缺點(diǎn)，總結(jié)如下：
1、噪聲大，容易產(chǎn)生氣穴;
2、內(nèi)泄漏量大，導(dǎo)致容積效率相對(duì)較低；
3、需要保持一個(gè)特別的最小潤(rùn)滑膜厚度。
近年來(lái)，節(jié)能、降噪成了齒輪泵比較熱門的研究方向，不少人在數(shù)學(xué)模型和樣機(jī)測(cè)試方面做了很多努力。
今天介紹的這篇文章，深入研究了外嚙合齒輪泵的動(dòng)態(tài)特性，作者的目的是盡可能改善外嚙合齒輪泵的一些缺點(diǎn)。主要有以下幾點(diǎn)重要內(nèi)容：
1、作者利用AMESim軟件建立了齒數(shù)為10的外嚙合齒輪泵的一維動(dòng)力學(xué)模型，該模型所需的幾何參數(shù)由ProE直接導(dǎo)出。
2、作者將齒數(shù)為10的外嚙合齒輪泵，在不同輸出壓力和主軸轉(zhuǎn)速下，仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比。
3、在齒數(shù)相同的情況下，比較了單齒接觸和雙齒接觸的模擬結(jié)果。
4、在都是雙齒接觸的情況下，比較了10齒和12齒泵的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
以下是一些原文圖片賞析：
齒頂泄漏位置示意
嚙合區(qū)可變?nèi)萸惑w積變化示意
齒輪泵測(cè)試臺(tái)原理圖
好了，今天的介紹就到這里，感興趣的朋友自行搜索原文“Setup of a 1D Model for Simulating Dynamic Behaviour of External Gear Pumps”
資料來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
展開 Fluent實(shí)用案例 | 旋轉(zhuǎn)機(jī)械離心泵RBM瞬態(tài)仿真
<p>本案例利用Fluent中的滑移網(wǎng)格（RBM）模型，對(duì)離心泵性能問(wèn)題進(jìn)行了瞬態(tài)仿真計(jì)算。該案例僅對(duì)離心泵的瞬態(tài)計(jì)算進(jìn)行了簡(jiǎn)單演示，其余的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的仿真設(shè)置與本案例基本一致，可按照該案例進(jìn)行相關(guān)設(shè)置。本文的相關(guān)設(shè)置依托于<a href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzg2MTg5ODU3Ng==&mid=2247485266&idx=1&sn=c0b3f482d2d320f473b1e70095cec80e&scene=21#wechat_redirect" rel="noopener noreferrer" target="_blank">Fluent MRF 旋轉(zhuǎn)機(jī)械離心泵靜態(tài)仿真(一) </a>。</p><p><strong>1 workbench 設(shè)置</strong></p><p>本案例具體設(shè)置如下圖 ：</p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202509/fab6a2540649e0a6045f8802e34c0da7.png"></p><p><strong>2 SCDM 設(shè)置</strong></p><p><strong>2.1 導(dǎo)入幾何</strong></p><p>本案例的離心泵模型在ansys的離心泵設(shè)計(jì)軟件中進(jìn)行構(gòu)建，并導(dǎo)入SCDM中 。
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