葉輪旋轉(zhuǎn)的案例
FBD型礦用軸流式通風(fēng)機(jī)葉輪氣動(dòng)噪聲的數(shù)值分析
圖9 二級(jí)葉輪旋轉(zhuǎn)區(qū)域不同截面各計(jì)算點(diǎn)的最大噪聲分布圖
5 結(jié) 論
1) 通過對(duì)FBD系列，額定功率為55kW，額定轉(zhuǎn)速為3000r／rain ，額定壓力為5050Pa的礦用軸流式通風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)區(qū)域的噪聲模擬數(shù)值分析得出一級(jí)葉輪的氣動(dòng)噪聲主要由因葉片周期旋轉(zhuǎn)引起的離散噪聲 即旋轉(zhuǎn)噪聲組成；二級(jí)葉輪由于紊流絮亂導(dǎo)致渦流噪聲明顯從而使得二級(jí)葉輪的氣動(dòng)噪聲主要由旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲組成。
2) 葉輪旋轉(zhuǎn)區(qū)域，在遠(yuǎn)離軸心中即葉根到葉尖的過程中，噪聲計(jì)算點(diǎn)的最大聲壓級(jí)先增大后減小。對(duì)一級(jí)葉輪而言，葉片前緣噪聲略大于后緣；二級(jí)葉輪葉片的后緣噪聲略大于前緣
文章來源：正麥科工CAE
展開 Fluent專家-動(dòng)網(wǎng)格（滑移網(wǎng)格）-3 (葉輪攪拌器內(nèi)旋轉(zhuǎn)流場模擬)
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Fluent專家-動(dòng)網(wǎng)格（滑移網(wǎng)格）-3
(葉輪攪拌器內(nèi)旋轉(zhuǎn)流場模擬)
案例簡介
很多轉(zhuǎn)動(dòng)問題，采用動(dòng)網(wǎng)格會(huì)增加計(jì)算成本和工作量，且需要?jiǎng)澐指哔|(zhì)量網(wǎng)格，本次模擬采用滑移網(wǎng)格法來代替動(dòng)網(wǎng)格解決有規(guī)律的轉(zhuǎn)動(dòng)問題。
幾何模型如下圖所示，葉輪輪軸直徑為400mm，葉片外徑為1000mm，攪拌器直徑為1200mm，葉輪在攪拌器中心以2rad/s的速度旋轉(zhuǎn)。
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展開 垂直風(fēng)力機(jī)仿真分析APP
<p>垂直風(fēng)力機(jī)仿真分析APP封裝了計(jì)算域網(wǎng)格疏密參數(shù)、吹風(fēng)條件參數(shù)、葉輪旋轉(zhuǎn)參數(shù)以及計(jì)算控制參數(shù)等，可快速計(jì)算風(fēng)力狀況及電機(jī)轉(zhuǎn)速等改變的情況下對(duì)葉輪氣動(dòng)壓力及旋轉(zhuǎn)區(qū)域附近流場分布的影響。垂直風(fēng)力機(jī)仿真分析APP可查看速度、壓力等工程所需的計(jì)算結(jié)果。</p><p><span style="background-color: transparent;"><img src="https://pic1.zhimg.com/80/v2-982347cecb9580b2b5428bb9bd052778_1440w.webp" height="537" width="574"></span></p><p>近年來，隨著可再生能源的不斷發(fā)展和應(yīng)用，風(fēng)力發(fā)電成為了備受矚目的一種綠色能源。而垂直風(fēng)力機(jī)，作為一種新型的風(fēng)力發(fā)電裝置，也逐漸引起了人們的關(guān)注。然而，在垂直風(fēng)力機(jī)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化中，如何準(zhǔn)確地預(yù)測和分析其氣動(dòng)性能一直是一個(gè)難題。而垂直風(fēng)力機(jī)仿真分析APP的出現(xiàn)，為解決這個(gè)問題提供了一種有效的途徑。</p><p><span style="background-color: transparent;"><img src="https://pic2.zhimg.com/80/v2-2d789a596478514c648bc6cfc86e1fdd_1440w.webp" height="740" width="1341"></span></p><p>垂直風(fēng)力機(jī)仿真分析APP的主要功能是對(duì)垂直風(fēng)力機(jī)的氣動(dòng)特性進(jìn)行分析和計(jì)算。通過封裝計(jì)算域網(wǎng)格疏密參數(shù)、吹風(fēng)條件參數(shù)、葉輪旋轉(zhuǎn)參數(shù)以及計(jì)算控制參數(shù)等，該APP可以快速計(jì)算風(fēng)力狀況及電機(jī)轉(zhuǎn)速等改變的情況下對(duì)葉輪氣動(dòng)壓力及旋轉(zhuǎn)區(qū)域附近流場分布的影響。同時(shí)，該APP還可以查看速度、壓力等工程所需的計(jì)算結(jié)果。
展開 煤泥浮選機(jī)CFD模擬
寬粒級(jí)煤泥浮選機(jī)分選原理
寬粒級(jí)煤泥浮選機(jī)整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，其主要部件是由外筒體、內(nèi)筒體、葉輪機(jī)構(gòu)、定子、格柵板、循環(huán)通道、礦漿分配箱等組成。
浮選機(jī)工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，來自鼓風(fēng)機(jī)的壓縮空氣通過充氣管給入葉輪旋轉(zhuǎn)區(qū)，與礦漿充氣混合后，從葉輪周邊甩出，與定子擋板強(qiáng)烈碰撞后，穿過定子擋板進(jìn)入浮選機(jī)格柵板下部細(xì)粒礦化區(qū)，此時(shí)內(nèi)筒中細(xì)粒礦化區(qū)內(nèi)的礦漿中含有大量氣泡，礦漿和氣泡以一定的速度上升通過格柵板，與礦漿分配箱流出的礦漿相遇，形成流態(tài)化懸浮層，在上升水流和上升氣泡流的共同作用下，礦化泡沫上升到液面形成泡沫層，因氣泡負(fù)載能力不足而脫落的顆粒，在葉輪抽吸和壓差力的作用下，可經(jīng)內(nèi)筒和外筒之間的礦漿循環(huán)區(qū)再次進(jìn)入葉輪攪拌區(qū)實(shí)現(xiàn)二次礦化，尾礦則由浮選機(jī)底部的排放口排出。
該浮選機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：
① 采用格柵板穩(wěn)流技術(shù)，將細(xì)粒浮選強(qiáng)紊流區(qū)與粗粒浮選弱紊流區(qū)分離，為細(xì)粒與粗粒浮選提供不同的流體力學(xué)環(huán)境；
② 浮選機(jī)內(nèi)礦漿運(yùn)動(dòng)形式強(qiáng)化了礦漿循環(huán)，采用假底技術(shù)，增強(qiáng)了底部循環(huán)，消除了粗粒在槽底的沉積，同時(shí)也為礦化顆粒從氣泡上脫落后再次浮選提供了條件；
③ 入料礦漿采用中心入料，直接送至格柵板上方的高氣含率流態(tài)化區(qū)域內(nèi)，縮短了粗顆粒上浮的路程，加快了浮選速度，提高了分選效果。
FLUENT計(jì)算相關(guān)步驟
1.計(jì)算模型
湍流模型選擇Realizable k-ε模型
旋流域流場計(jì)算采用多重參考系法（MRF）
多相流模型選取EULERIAN模型
2.邊界條件
設(shè)置速度入口和壓力出口的速度值和壓力值。
設(shè)置轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度。
3.初始化
設(shè)置初始?xì)庖合喾植肌?4.后處理
查看多相流的分布和流速分布
算例示意
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[案例分析]基于Fluent 14.5離心泵內(nèi)部流場數(shù)值模擬教程
10、定義流體域
在泵中，存在多參考坐標(biāo)系，即蝸殼和進(jìn)出口部分為靜止區(qū)域，葉輪為旋轉(zhuǎn)區(qū)域，因此需要對(duì)葉輪區(qū)域進(jìn)行特別設(shè)置，即MRF模型。點(diǎn)擊Cell Zone Conditions，在Cell Zone Conditions選項(xiàng)卡中可以看到三個(gè)流體域，即所設(shè)想的進(jìn)口段、葉輪旋轉(zhuǎn)區(qū)域、蝸殼區(qū)域。
圖16 定義流體域
雙擊葉輪區(qū)域（這里我為其命名為domain-impeller），或者單擊葉輪區(qū)域，單擊【Edit...】按鈕，彈出Fluid設(shè)置對(duì)話框。
注意：必須要注意Type下面的類型，有時(shí)候我們網(wǎng)格導(dǎo)入后并不一定為fluid，可能是solid，如果是solid固體，需要將其轉(zhuǎn)換為fluid。
在下拉框①中設(shè)置材質(zhì)名稱為water-liquid，勾選Frame motion，出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)區(qū)設(shè)置。在②中設(shè)置轉(zhuǎn)速，IS80-65-125轉(zhuǎn)速為2950rpm，③中設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸，根據(jù)模型創(chuàng)建時(shí)的方向，設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸為X軸（根據(jù)右手定則判斷，反方向?yàn)?1，正方向?yàn)?1）。如圖所示：
圖17 定義葉輪旋轉(zhuǎn)區(qū)域
設(shè)置進(jìn)口段、蝸殼區(qū)域。過程略，同葉輪區(qū)域。區(qū)別是沒有Frame Motion選項(xiàng)，為靜止區(qū)域。
展開 基于CFD的離心通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法與試驗(yàn)對(duì)比
進(jìn)口選用速度進(jìn)口邊界條件，出口選用自由出流邊界條件，根據(jù)離心通風(fēng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行工況給定進(jìn)口風(fēng)速和氣體干球溫度；葉輪軸盤、輪盤以及輪蓋區(qū)域選用旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)，給定旋轉(zhuǎn)壁面邊界條件，計(jì)算轉(zhuǎn)速為2900r/min ；風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)的流體區(qū)域選用旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)，給定旋轉(zhuǎn)邊界條件，計(jì)算轉(zhuǎn)速為2900r/min，其余流體區(qū)域?yàn)殪o止區(qū)域取默認(rèn)值；相鄰的流體區(qū)域共用同一個(gè)面，將這些面設(shè)置為內(nèi)部界面（interior）。
收斂條件通過觀察殘差曲線與監(jiān)視進(jìn)口及測試平面的靜壓變化以及進(jìn)出口邊界的流量誤差來確定。首先，設(shè)置速度誤差和k、ε等參量的計(jì)算誤差都小于10-3；當(dāng)計(jì)算收斂時(shí)，觀察進(jìn)口及測試平面的靜壓變化，如果靜壓變化仍很大，設(shè)置速度誤差和k、ε等參量的計(jì)算誤差都小于10-4繼續(xù)進(jìn)行計(jì)算，直到靜壓變化趨于平穩(wěn)且進(jìn)出口邊界的流量誤差小于10-5時(shí)，認(rèn)定為計(jì)算收斂。
1.3 計(jì)算結(jié)果及分析
利用上述計(jì)算模型，模擬設(shè)計(jì)工況（即流量Qv=1000m3/h的工況點(diǎn)），經(jīng)過5000次迭代，計(jì)算基本收斂。計(jì)算得到的進(jìn)出口靜壓差為5094.61Pa，通過風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)裝置測得的靜壓值為5021Pa。從上面數(shù)據(jù)看出，模擬數(shù)據(jù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)基本吻合，誤差保持在3%以內(nèi)，且風(fēng)機(jī)靜壓值較設(shè)計(jì)值（設(shè)計(jì)靜壓psF=4500Pa）明顯偏高。
圖3表示了風(fēng)機(jī)葉輪中截面的靜壓風(fēng)布，從圖中看出，風(fēng)機(jī)靠近蝸殼出口處的葉輪通道與其余部分的靜壓分布有稍微不同。圖4 表示了風(fēng)機(jī)葉輪中截面上的速度分布，從圖中看出，靠近蝸殼出口處的葉輪通道內(nèi)的速度分布與其他部分的葉輪通道內(nèi)速度分布明顯不同，氣體在蝸殼內(nèi)的速度分布除了在靠近出口處明顯不均外，其余部分差別不是很大。圖5可看出渦流存在的位置及大小，并能確定內(nèi)部流動(dòng)的不均勻位置。
展開 管道——促使流體速度改變的條件
比如汽輪機(jī)等動(dòng)力設(shè)備使氣體通過噴管產(chǎn)生高速氣流沖擊葉輪旋轉(zhuǎn)輸出機(jī)械功；氣體經(jīng)過閥門、孔板產(chǎn)生的節(jié)流現(xiàn)象。在熱力設(shè)計(jì)過程中，如何得到預(yù)期的流速就需要設(shè)計(jì)合理的管道形狀。
聲速是微弱擾動(dòng)在連續(xù)介質(zhì)產(chǎn)生的壓力波傳播的速度：
在研究氣體流動(dòng)時(shí)，通常把氣體的流速與當(dāng)?shù)芈曀俚谋戎党蔀轳R赫數(shù)：
促使流速增加、壓力降低的條件：
Ma<1時(shí)為亞聲速流動(dòng)，氣流截面收縮；
Ma=1時(shí)為聲速流動(dòng)，氣流截面收縮至最小；
Ma>1時(shí)為超聲速流動(dòng)，氣流截面擴(kuò)張。
即對(duì)亞聲速流動(dòng)要做成漸縮噴管；對(duì)超聲速流動(dòng)要做成漸擴(kuò)噴管。
脫硝煙囪噪聲CFD仿真分析
1.模型建立
根據(jù)圖紙對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行三維建模，模型包括三部分：進(jìn)口靜止部分、風(fēng)機(jī)葉輪區(qū)域旋轉(zhuǎn)部分、以及喇叭口擴(kuò)散段和煙囪處的靜止部分。
圖1 計(jì)算模型
2.邊界條件
進(jìn)口邊界條件按照風(fēng)量換算成速度進(jìn)口（22.92m/s）,出口為壓力出口，出口壓力設(shè)置為0Pa，固壁面設(shè)置為無滑移。風(fēng)機(jī)葉輪區(qū)域設(shè)置為旋轉(zhuǎn)域，轉(zhuǎn)速為990rpm，旋轉(zhuǎn)域模型采用MRF，旋轉(zhuǎn)域與靜止域之間以Domain Interface連接，以保證數(shù)據(jù)的傳遞。
由于該區(qū)域內(nèi)的氣流為帶旋轉(zhuǎn)域的非定常復(fù)雜流動(dòng)，同時(shí)為了檢測流域內(nèi)部各個(gè)部位的壓力脈動(dòng)，需進(jìn)行瞬態(tài)計(jì)算，時(shí)間步長給定為0.0006s，每一個(gè)時(shí)間步內(nèi)迭代10次。
壓力監(jiān)測點(diǎn)分別布置在下圖的P1~P9處，其中P1、P2和P3點(diǎn)處在煙囪進(jìn)口孔板后側(cè)；P4、P5和P6三點(diǎn)在風(fēng)機(jī)出口到煙囪進(jìn)口之間的擴(kuò)散段；P7、P8和P9在煙囪中心線上。
圖2 瞬態(tài)計(jì)算監(jiān)測點(diǎn)布置
3.計(jì)算結(jié)果及分析
3.1 原始方案
3.1.1計(jì)算域整體流場分布
圖3為瞬態(tài)計(jì)算條件下某一時(shí)刻煙道內(nèi)氣流的流線分布，從中可以看到氣流從進(jìn)口進(jìn)入計(jì)算域后，經(jīng)過葉輪的旋轉(zhuǎn)作用，在喇叭口內(nèi)形成了十分紊亂的湍流運(yùn)動(dòng)，后經(jīng)由煙囪排出。
圖3 煙道內(nèi)氣流流線分布
一般而言，管路中的噪音來源主要包括三方面：壓力脈動(dòng)、氣流噪音和管路振動(dòng)。因此我們根據(jù)瞬態(tài)仿真結(jié)果，從壓力脈動(dòng)和氣流兩方面進(jìn)行分析。
3.1.2 壓力脈動(dòng)分析
壓力脈動(dòng)是由于氣流在流場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于某種周期性的擾動(dòng)（如風(fēng)機(jī)的周期性旋轉(zhuǎn)、渦流的周期性運(yùn)動(dòng)等）對(duì)氣流產(chǎn)生周期性的作用，使得流場中的壓力往往會(huì)出現(xiàn)周期性的變化，當(dāng)壓力脈動(dòng)過大時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致噪音的產(chǎn)生，以及局部動(dòng)應(yīng)力的增大，使設(shè)備出現(xiàn)明顯振動(dòng)。
展開 燃料電池系統(tǒng)的空壓機(jī)有什么需求？
主要特點(diǎn)分別如下：
螺桿式空壓機(jī)通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)汽缸內(nèi)一對(duì)互相嚙合的螺桿旋轉(zhuǎn)在螺桿之間形成壓縮腔，從而產(chǎn)生壓縮空氣。螺桿壓縮機(jī)的排氣量幾乎不受排氣壓力的影響，在寬廣范圍內(nèi)能保證較高的效率，缺點(diǎn)是噪聲很大，體積大。
羅茨式空壓機(jī)的主要零件包括轉(zhuǎn)子、同步齒輪、機(jī)體、軸承密封件等。羅茨式空壓機(jī)工作過程為：由于轉(zhuǎn)子不斷旋轉(zhuǎn)，被抽氣體從進(jìn)氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間內(nèi)，再經(jīng)排氣口排出。羅茨式空壓機(jī)工作范圍寬廣，結(jié)構(gòu)簡單、維修方便，使用壽命長、振動(dòng)小，缺點(diǎn)是體積大，噪音很大，空氣出口需要配備專門的消音裝置。
離心式壓縮機(jī)又稱透平式壓縮機(jī)，其工作原理是，當(dāng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，在離心力作用下，氣體被甩到后面的擴(kuò)壓器中去，而在葉輪處形成真空地帶，這時(shí)外界的新鮮氣體進(jìn)入葉輪。葉輪不斷旋轉(zhuǎn)，氣體不斷地吸入并甩出，從而保持了氣體的連續(xù)流動(dòng)。
離心式空壓機(jī)在效率、噪音、體積、無油、功率密度等方面具有良好的綜合效果，被認(rèn)為是最有前途的空氣機(jī)類型之一。目前，本田、通用、現(xiàn)代以及上汽在燃料電池系統(tǒng)中使用的空壓機(jī)類型都為離心式空壓機(jī)。
展開 仿真APP應(yīng)用案例——垂直風(fēng)力機(jī)仿真分析
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</figure>
</figure><p><br></p><p><strong>垂直風(fēng)力機(jī)</strong>是一種以垂直旋轉(zhuǎn)軸為核心的風(fēng)力發(fā)電裝置，其葉片圍繞塔筒水平旋轉(zhuǎn)，與傳統(tǒng)水平軸風(fēng)力機(jī)形成鮮明對(duì)比。這種設(shè)計(jì)賦予了它三大核心優(yōu)勢：</p><p><br></p><p>1.<strong>無需對(duì)風(fēng)，適應(yīng)性強(qiáng)：</strong>垂直風(fēng)力機(jī)無需尾翼或偏航系統(tǒng)調(diào)整方向，可在任意風(fēng)向條件下穩(wěn)定運(yùn)行，尤其適合復(fù)雜地形與城市環(huán)境。</p><p>2.<strong>低風(fēng)速啟動(dòng)，發(fā)電曲線優(yōu)化</strong>：通過葉片空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)，其啟動(dòng)風(fēng)速低至 2.5m/s，且在 5-8m/s 風(fēng)速區(qū)間發(fā)電量較水平軸機(jī)型高 10%-30%，顯著提升低風(fēng)速地區(qū)的能源利用率。</p><p>3.<strong>結(jié)構(gòu)簡化，維護(hù)便捷</strong>：發(fā)電機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)位于地面，無需高空作業(yè)，維護(hù)成本降低約 40%。</p><p><br></p><p><strong>垂直風(fēng)力機(jī)仿真分析APP</strong>封裝了計(jì)算域網(wǎng)格疏密參數(shù)、吹風(fēng)條件參數(shù)、葉輪旋轉(zhuǎn)參數(shù)以及計(jì)算控制參數(shù)等，可快速計(jì)算風(fēng)力狀況及電機(jī)轉(zhuǎn)速等改變的情況下對(duì)葉輪氣動(dòng)壓力及旋轉(zhuǎn)區(qū)域附近流場分布的影響。垂直風(fēng)力機(jī)仿真分析APP可查看速度、壓力等工程所需的計(jì)算結(jié)果。
展開 Fluent項(xiàng)目仿真
已承接并完成的項(xiàng)目涉及能源動(dòng)力、航空、船舶、建筑、暖通、電力等諸多領(lǐng)域；
本團(tuán)隊(duì)完成的項(xiàng)目：
? 換熱器流固熱耦合三維流場仿真；
? 多種翅片管換熱及流動(dòng)特性模擬；
? 多孔介質(zhì)區(qū)域流動(dòng)模擬；
? 地埋式電纜空間自然對(duì)流模擬；
? 室內(nèi)置換通風(fēng)流場模擬；
? 建筑風(fēng)場模擬；
? 濕式冷卻塔換熱模擬；
? 空冷換熱器、空冷島三維換熱流動(dòng)模擬；
? 風(fēng)力機(jī)等葉輪旋轉(zhuǎn)機(jī)械氣動(dòng)力模擬；
? 復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)氣動(dòng)外流場模擬；
? 三維動(dòng)網(wǎng)格模擬；
? 結(jié)合結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)Newmark-B法采用動(dòng)網(wǎng)格模擬剛體渦振（二次開發(fā)）；
? 船體興波阻力模擬；
? 飛行器亞音速、跨音速、超音速、高超音速模擬；
? 旋轉(zhuǎn)電機(jī)流動(dòng)與換熱模擬；
? 室內(nèi)濕空氣換熱流動(dòng)非穩(wěn)態(tài)模擬（二次開發(fā)）；
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
注：我們不是一支學(xué)生團(tuán)隊(duì)，所有成員均為職業(yè)人士，沒有學(xué)生。
北京CFD模擬仿真團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目介紹.pdf
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【汽車水泵知識(shí)】
其基本結(jié)構(gòu)由水泵殼體、連接盤或皮帶輪、水泵軸及軸承或軸連軸承、水泵葉輪和水封裝置等零件構(gòu)成，是汽車的主要組成部分。汽車微型水泵
工作原理
發(fā)動(dòng)機(jī)通過皮帶輪帶動(dòng)水泵軸承及葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，水泵中的冷卻液被葉輪帶動(dòng)一起旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下被甩汽車防凍液循環(huán)水泵向水泵殼體的邊緣，同時(shí)產(chǎn)生一定的壓力，然后從出水道或水管流出。葉輪的中心處由于冷卻液被甩出而壓力降低，水箱中的冷卻液在水泵進(jìn)口與葉輪中心的壓差作用下經(jīng)水管被吸入葉輪中，實(shí)現(xiàn)冷卻液的往復(fù)循環(huán)。
支撐水泵軸的軸承用潤滑脂潤滑，因此要防止冷卻液泄漏到潤滑脂造成潤滑脂乳化，同時(shí)還要防止?jié)櫥男孤Ｋ梅乐剐孤┑拿芊獯胧┯兴夂兔芊鈮|。水封動(dòng)密封環(huán)與軸通過過盈配合裝在葉輪與軸承之間，水封靜密封座緊緊的壓裝在水泵的殼體上，從而達(dá)到密封冷卻液的目的。
水泵殼體通過密封墊與發(fā)動(dòng)機(jī)相連，并支撐著軸承等運(yùn)動(dòng)部件。水泵殼體上還有泄水孔，位于水封與軸承之間。一旦有冷卻液漏過水封，可從泄水孔泄出，以防止冷卻液進(jìn)入軸承腔而破壞軸承潤滑并導(dǎo)致部件銹蝕。如果發(fā)動(dòng)機(jī)停止后仍有冷卻液漏出，則表明水封已經(jīng)損壞。
其他信息
水泵驅(qū)動(dòng)
一般由發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸通過V帶驅(qū)動(dòng)。傳動(dòng)帶環(huán)繞在曲軸帶輪和水泵帶輪之間，曲軸一轉(zhuǎn)水泵軸也就跟著運(yùn)轉(zhuǎn)，水泵軸又帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能。
葉輪是水泵工作的核心，葉輪本身的運(yùn)動(dòng)很簡單，只是和軸一起旋轉(zhuǎn)。但由于葉片的作用，葉輪中液體的運(yùn)動(dòng)是很復(fù)雜的;一方面隨葉輪旋轉(zhuǎn)作牽連運(yùn)動(dòng)，一方面在葉片的驅(qū)駛下不斷地從旋轉(zhuǎn)著的葉輪中甩出，即相對(duì)葉輪的運(yùn)動(dòng)。因此葉輪的外徑大小，葉輪葉片的高低及角度，以及與水泵殼體的間隙，直接影響著水泵的性能。
水泵使用性能
NO.
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這個(gè)文檔主要整理了我多年流固耦合學(xué)習(xí)的理論和經(jīng)驗(yàn)方法，對(duì)于你們可能會(huì)有一定的幫助，不過閱讀的前提是各位已經(jīng)下了很多功夫研究了各種復(fù)雜的流固理論，葉輪旋轉(zhuǎn)所采用的模型、邊界理論等等，這個(gè)方向很艱難，故愿意與你們共勉，大神請(qǐng)勿噴，希望能幫助到你！即使本人所做項(xiàng)目的仿真流態(tài)一般，不過作為碩士論文足夠了，且本項(xiàng)目出了兩篇中核，一篇EI，兩篇SCI，所以科研的各位，大家一起加油！
1. 伯努利方程的物理意義：在一條流線上流體質(zhì)點(diǎn)是機(jī)械能守恒的。
2. 流體力學(xué)中一定要搞清楚絕對(duì)壓強(qiáng)和相對(duì)壓強(qiáng)，動(dòng)壓（v2/2g）和靜壓（z+p/ρg）的概念，這是我所在師門前幾屆師兄師姐流體計(jì)算中未搞清楚的概念。
3. 流體運(yùn)動(dòng)按照空間變化分：一維、二維、三維；
按時(shí)間變化分：定常流動(dòng)（穩(wěn)態(tài)流動(dòng)），不定常流動(dòng)；
按流動(dòng)形式分：無旋運(yùn)動(dòng)（有勢運(yùn)動(dòng)）、有旋運(yùn)動(dòng)。（我們研究的流體分類）
4. 控制方程：①牛頓第二定律推得的固體控制方程；②流體控制方程：連續(xù)方程（質(zhì)量守恒定律）；動(dòng)量方程（Navier-Stokes方程/工程上常采用雷諾時(shí)均方程代替）；能量方程不考慮熱交換時(shí)一般不考慮。（如果是讀博的話，這上面還要再下功夫，碩士足夠用了）
5. 湍流模型意義：由于N-S方程組求解的困難，引入額外的方程來封閉方程組。主要有雷諾應(yīng)力模型和渦粘模型（相關(guān)文獻(xiàn)很多，可查閱），對(duì)于泵站以及水電站，渦粘模型中的k-e和RNGk-e（后者考慮了壁面旋轉(zhuǎn)等等，必備一本CFD的書）模型優(yōu)選，然而追求前期試算，SSG也可以采用，邊界條件設(shè)置intensity and length scale更有利于收斂，取值請(qǐng)下功夫看公式。求解可用Upwind易收斂，流量一點(diǎn)點(diǎn)增加，用前一次的做初始文件，可以測試網(wǎng)格等是否有問題，出口設(shè)置為opening均為測試收斂的技巧。
6.
展開 Fluent實(shí)用案例 | MRF旋轉(zhuǎn)機(jī)械離心泵靜態(tài)仿真
4.2 材料設(shè)置
此處選擇water進(jìn)行計(jì)算，相關(guān)設(shè)置如下如所示：
4.3 MRF設(shè)置
此處對(duì)葉輪旋轉(zhuǎn)區(qū)域進(jìn)行MRF設(shè)置，相關(guān)設(shè)置如下如所示，轉(zhuǎn)速為125.6rad/s，旋轉(zhuǎn)軸為z軸：
4.4 邊界條件設(shè)置
根據(jù)SCDM設(shè)置中的介紹，對(duì)各個(gè)邊界條件進(jìn)行設(shè)置，各邊界條件的設(shè)置如下：
對(duì)紅框區(qū)域的壁面進(jìn)一步進(jìn)行移動(dòng)壁面設(shè)置，具體的設(shè)置如下：
4.5 初始化設(shè)置
首先進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)初始化設(shè)置，具體設(shè)置如下圖：
4.6 計(jì)算設(shè)置
此處進(jìn)行的計(jì)算設(shè)置如下：
5 后處理結(jié)果
5.1 后處理云圖結(jié)果
對(duì)離心泵的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行可視化處理，離心泵截面速度云圖如下圖所示：
離心泵截面壓力云圖如下圖所示：
離心泵整體跡線云圖如下圖所示：
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