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3.2CFD仿真解決方案 針對隔膜泵的泵腔變形運動，本文采用了一種簡化的思路，同時采用SimericsMP+作為隔膜泵的數(shù)值仿真工具，具體的解決方案如下： 根據(jù)已知數(shù)據(jù)對泵腔的變形運動進行預定義，例如可以根據(jù)已知的周期、最大位移

圖3 仿真模型 液壓泵控制模型主要參數(shù)參考泵相關(guān)零件設(shè)計尺寸設(shè)置，保證了仿真模型與實際產(chǎn)品的一致性。 2.2 原理分析 由于液壓泵出口壓力超調(diào)是在低溫下出現(xiàn)，當液壓泵運轉(zhuǎn)大約1分鐘后消失，此時，油液溫度已迅速上升至常溫狀態(tài)。所以，出現(xiàn)此現(xiàn)象的可能原因為：當油液溫度變化時，其黏度會出現(xiàn)較大的波動，而油液黏度會影響泵控制機構(gòu)的穩(wěn)定性。

今天我們聊聊變量葉片泵的Amesim仿真。這篇文章有如下幾個重點內(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、同時基于Amesim的庫文件建立了仿真模型，對其關(guān)鍵性能參數(shù)進行了評價。3、利用有限元分析確定了配流盤的變形量，以便于糾正當前的軸向間隙。4、采用CFD方法對排量控制閥門的流量系數(shù)進行了計算分析。

圖2 硫化機開合模液壓系統(tǒng)仿真原理圖1—油箱；2—定量泵；3—電機；4—溢流閥；5—三位四通換向閥；6—正弦信號；7—兩位兩通換向閥；8—節(jié)流閥；9—平衡閥；10—液壓缸；11—力傳導；12—負載；13—液壓油 表3 仿真參數(shù)設(shè)置在該系統(tǒng)仿真運行參數(shù)中，設(shè)置系統(tǒng)仿真時間（Final time）為30 s，采樣時間（Print interval）為0.001s，仿真的類型為

具體如下圖所示：圖6 泵蓋外表面對流換熱邊界圖7 泵蓋內(nèi)腔表面壓力載荷圖8 泵蓋凸起孔集中力載荷4.計算結(jié)果分析4.1 計算分析設(shè)置對于泵蓋的熱結(jié)構(gòu)耦合仿真分析，需建立穩(wěn)態(tài)熱仿真分析類型和熱結(jié)構(gòu)耦合仿真分析類型，并需首先計算泵蓋穩(wěn)態(tài)熱工況，然后才能計算其熱結(jié)構(gòu)耦合仿真分析。

查看仿真結(jié)果運行仿真之后，你可以繪制離心泵入口和出口處的質(zhì)量流量計探頭。此例中，入口和出口的值相等，這表明我們沒有在此質(zhì)量守恒中觀察到任何可能存在的數(shù)值誤差。近乎完美的質(zhì)量守恒表明數(shù)值誤差應(yīng)該很小。下表中的“躍值”表示入口處總壓力的變化。觀察下圖中的壓力和速度大小分布，可以看到，從入口通向泵蝸殼的徑向方向上，壓力上升，而速度反復變化。模型方程的解可生成泵性能曲線。

Wieczorek等[7]通過仿真程序CASPAR對柱塞泵間隙流動進行了仿真, 該仿真程序通過求解雷諾方程分析柱塞泵在特定工作狀態(tài)下的動態(tài)特性。OLEMS[8]給出數(shù)學模型計算柱塞副的流動狀況, 通過求解能量方程獲得油膜溫度分布, 并通過試驗驗證了模型。陳慶瑞[9]較為完整地提出了4個油膜特性的測試方案。

圖3 仿真模型 液壓泵控制模型主要參數(shù)參考泵相關(guān)零件設(shè)計尺寸設(shè)置，保證了仿真模型與實際產(chǎn)品的一致性。 2.2 原理分析 由于液壓泵出口壓力超調(diào)是在低溫下出現(xiàn)，當液壓泵運轉(zhuǎn)大約1分鐘后消失，此時，油液溫度已迅速上升至常溫狀態(tài)。所以，出現(xiàn)此現(xiàn)象的可能原因為：當油液溫度變化時，其黏度會出現(xiàn)較大的波動，而油液黏度會影響泵控制機構(gòu)的穩(wěn)定性。

流量-壓力特性曲線的方程為： 在AMESim中，利用Signal,Control庫，建立模型如下：圖三3.仿真然后我們建立一個簡單的系統(tǒng)，要求泵的全排量為15L/min，容積效率為0.8，轉(zhuǎn)折壓力為10MPa，截止壓力11MPa，來驗證我們所建立的模型是否正確。

壽宸等設(shè)計了直線型葉片、偏轉(zhuǎn)直葉片、圓弧葉片、對數(shù)螺旋葉片的四種人工心臟泵，通過仿真實驗對比分析發(fā)現(xiàn)，對數(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離心式人工心臟泵溶血的影響，通過仿真對泵內(nèi)的剪切應(yīng)力進行了分析，同時對溶血值進行了預測。

至此，借助pumplinx的直齒輪泵仿真就完成了！ 文章來源：汽車技術(shù)與裝備科研團隊

離心泵設(shè)計過程初期主要是基于經(jīng)驗相關(guān)性，以及模型試驗與工程經(jīng)驗的結(jié)合，但現(xiàn)在的設(shè)計要求對內(nèi)部流動情況有詳細的了解。借助CFD的幫助，有望實現(xiàn)這一目標。 CFD仿真使離心泵內(nèi)部流動的可視化成為可能，并為泵的水力模型設(shè)計提供了富有價值的信息。

在 OpenFOAM 中使用 MRFSimpleFoam 對離心泵進行穩(wěn)態(tài) CFD 仿真。對于此模擬，泵的 CAD 模型是在 FreeCAD 中生成的。泵模型由入口區(qū)域、葉輪和蝸殼組成。在 Salome 中分別為每個區(qū)域創(chuàng)建網(wǎng)格，然后在 OpenFOAM 中合并這些網(wǎng)格。在多參考系 (MRF) 方法中，求解器求解靜止區(qū)域的一組控制方程，而對于旋轉(zhuǎn)區(qū)域，控制方程包含附加源項。

介紹及案例演示、齒輪泵動態(tài)流場仿真分析課程介紹介紹。

仿真與流固耦合相結(jié)合，并試驗驗證了仿真的可行性，流固耦合較CFD提高了仿真的準確性，之后基于FSI仿真優(yōu)化了擺線泵進排油腔。

（Fluent Moment 查看離心泵扭矩M-N/S）； 四、總結(jié)目前，對于離心泵CFD仿真應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，計算仿真精度也非常高；筆者之前也做過多次關(guān)于離心泵的仿真分析，但不確認是什么原因（可能是三維軟件軟件間的兼容性問題）導致拿到的三維模型導入ANSYS CFD前處理軟件后，對蝸殼和葉輪進行封閉，流體域抽取以及網(wǎng)格劃分操作比較繁瑣和耗時，尤其是對“Interface

（Fluent Moment 查看離心泵扭矩M-N/S）； 四、總結(jié) 目前，對于離心泵CFD仿真應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，計算仿真精度也非常高； 筆者之前也做過多次關(guān)于離心泵的仿真分析，但不確認是什么原因（可能是三維軟件軟件間的兼容性問題）導致拿到的三維模型導入ANSYS CFD前處理軟件后，對蝸殼和葉輪進行封閉

在對齒輪泵進行流場仿真計算時，通常會遇到三個方面的問題：1）嚙合間隙如何處理？2）劃分什么樣的網(wǎng)格？3）動網(wǎng)格如何設(shè)置？下面介紹如何使用ANSYS Fluent軟件解決這三方面問題，順利的實現(xiàn)齒輪泵動態(tài)流場的仿真。本文所選取的實例模型如圖1所示，主要包含內(nèi)齒圈、齒輪軸、月牙隔板、泵殼等部件。

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)果與實驗結(jié)果的對比。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齒泵的實驗結(jié)果。

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