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（2）擺線泵的性能受到轉(zhuǎn)子的齒數(shù)、轉(zhuǎn)速、出口壓力、溫度等的影響，基于FSI對擺線泵的工況可進(jìn)一步詳細(xì)研究。

本算例演示利用STAR CCM+中的網(wǎng)格重構(gòu)功能模擬仿真擺線泵內(nèi)部流場。 1 問題描述 擺線泵是一種包含有內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的裝置，其內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子具有與其齒數(shù)相關(guān)的不同轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，通過轉(zhuǎn)子間動態(tài)變化的容積將流體從入口輸送到出口。 擺線泵模擬的最大問題是處理轉(zhuǎn)子之間的狹小間隙。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)會導(dǎo)致小間隙中的網(wǎng)格質(zhì)量降低。

由于泵噴推進(jìn)器是由環(huán)狀導(dǎo)管、前后置定子與螺旋槳所組成的推進(jìn)裝置, 其中帶有翼型的前置定子可以使水流產(chǎn)生預(yù)旋, 帶有翼型的后置定子可以回收尾流中旋轉(zhuǎn)的能量, 故基于上述的泵噴整流機(jī)理, 在水下推進(jìn)器添加特定的前、后置定子使其變?yōu)轭?em>泵噴推進(jìn)器, 并利用CFD仿真分析研究類泵噴推進(jìn)器中螺旋槳在泵噴整流機(jī)理中抑制空泡的效果, 提出一種有效抑制空化氣泡產(chǎn)生以及減小水下推進(jìn)器噪聲的方法, 為抑制螺旋槳空化提供更為有效的途徑

本算例演示利用STAR CCM+中的網(wǎng)格重構(gòu)功能模擬仿真擺線泵內(nèi)部流場。 1 問題描述 擺線泵是一種包含有內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的裝置，其內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子具有與其齒數(shù)相關(guān)的不同轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，通過轉(zhuǎn)子間動態(tài)變化的容積將流體從入口輸送到出口。 擺線泵模擬的最大問題是處理轉(zhuǎn)子之間的狹小間隙。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)會導(dǎo)致小間隙中的網(wǎng)格質(zhì)量降低。

CFD方法論已針對多種類型的泵和壓縮機(jī)進(jìn)行了驗證。這是兩個示例：擺線泵和渦旋壓縮機(jī)。 擺線泵擺線轉(zhuǎn)子泵通常用于液壓馬達(dá)，由殼體內(nèi)的一個內(nèi)齒輪和一個外齒輪的偏心齒輪轉(zhuǎn)子組成。轉(zhuǎn)子形成密封腔，隨著流體的泵入，密封腔的體積和形狀會發(fā)生變化，重要的是要保持盡可能小的間隙，以最大程度地減少密封管線上的泄漏損失。

精彩直播預(yù)告在智能制造浪潮下，工業(yè)閥泵行業(yè)面臨諸多痛點：閥門故障可能引發(fā)環(huán)境污染、系統(tǒng)故障及噪聲污染等問題；其設(shè)計需克服包括壓降優(yōu)化、空化與相變影響、侵蝕、結(jié)構(gòu)變形等在內(nèi)的12大機(jī)械設(shè)計挑戰(zhàn)。此外，軸向柱塞泵的氣蝕問題也嚴(yán)重制約著設(shè)備效率與壽命。傳統(tǒng)設(shè)計高度依賴大量實驗，成本高昂且周期漫長，因此企業(yè)對精準(zhǔn)仿真的需求日益迫切。

外部空氣動力學(xué)應(yīng)用正壓定律的一個簡單應(yīng)用是 45 度圓錐體上的空化流，正如 Rouse 和 McNown 在 1948 年所研究的那樣。空化的增加由較低的空化數(shù)決定，反映在壓力系數(shù)分布的流向分布中。正壓定律提供了空化流解的準(zhǔn)確預(yù)測。渦輪機(jī)械應(yīng)用 典型的氣蝕應(yīng)用是生成泵的 NPSH-Head 曲線。

在課程中，您將從基礎(chǔ)理論逐步過渡到對各種旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)（包括羅茨泵、隔膜泵、內(nèi)齒輪泵、擺線泵、攪拌罐、渦輪攪拌的生物反應(yīng)器、制動盤傳熱、發(fā)動機(jī)電子冷卻以及鉆井泥漿分離器）的詳細(xì)動手建模與分析。每個模塊都結(jié)合實際工業(yè)場景，介紹特定機(jī)器或工藝的工程原理、幾何建模、網(wǎng)格劃分策略、求解器配置及仿真設(shè)置。

這些機(jī)器的一些常見示例是渦輪機(jī)、螺旋槳、泵和軸承。在這些機(jī)器中，只要機(jī)器中使用的流體經(jīng)歷壓力和速度波動，就會發(fā)生氣蝕。流體動力空化是當(dāng)?shù)蛪簠^(qū)域在流體裝置中發(fā)展并形成蒸汽空腔時發(fā)生的一種空化。 空化 泵、軸承和螺旋槳都使用與其運行相關(guān)的流體。每當(dāng)流體的壓力和速度波動時，流體中就會產(chǎn)生空化現(xiàn)象。在空化中，壓力在恒定的環(huán)境溫度下下降到較低水平。 空化是一種兩相流體流動現(xiàn)象。

全空化模型 4.4 隔膜泵流場仿真效果展示 下方為隔膜泵內(nèi)空化效應(yīng)預(yù)測和流場壓力動畫，隔膜泵進(jìn)出口閥門匹配性不好的情況下，泵內(nèi)的流動損失、空化等均會比較嚴(yán)重，本案例中泵閥的匹配性有待優(yōu)化。

Simerics MP+軟件具備自動網(wǎng)格生成器和Navier-Stokes求解器，能夠有效地對離心泵空化進(jìn)行物理建模。 通過優(yōu)化過程，降低在較高流速的低壓區(qū)域而導(dǎo)致的空化問題。 通過敏感性分析，葉片尾緣角度對泵輸送的揚程影響最大。

案例研究 1：雙吸泵客戶委托 MSI 公司對其雙吸泵設(shè)計進(jìn)行分析，論證該水泵是否滿足預(yù)期性能要求。為提高空化性能，水泵采用復(fù)雜的離心式設(shè)計。在泵的頂部設(shè)置進(jìn)口，在泵的中段設(shè)置分流裝置以減輕徑向負(fù)荷，在泵的兩側(cè)設(shè)置完全相同的兩個葉輪，逐漸導(dǎo)至渦殼。水流進(jìn)入水泵后流量等分通過前述兩個葉輪段。

許多液體流動時都會發(fā)生這一現(xiàn)象，尤其是在泵、閥門和推進(jìn)器之類旋轉(zhuǎn)機(jī)械中。流體空化會導(dǎo)致振動、噪聲和腐蝕，并因而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)磨損和損壞。在船舶應(yīng)用中，推進(jìn)器空化會降低推進(jìn)效率并對船體和推進(jìn)器葉片造成腐蝕。因此，準(zhǔn)確預(yù)測是否會發(fā)生空化、在推進(jìn)器的哪個部位發(fā)生、確保減少推進(jìn)器設(shè)計次數(shù)或盡可能防止流體空化，都至關(guān)重要。借助計算流體力學(xué) (CFD) 進(jìn)行多相建模，對于理解空化而言是不可或缺的工具。

泵模型能夠綜合分析影響它的性能的現(xiàn)象，例如： 泵柱塞的運動學(xué) 配油盤的開口設(shè)計（包括槽口的預(yù)緩沖槽） 當(dāng)出現(xiàn)空化和氣穴現(xiàn)象時，尤其是在高轉(zhuǎn)速運行時，內(nèi)部泄漏和粘性摩擦力以及流體壓縮性會顯著增加。

35、齒輪泵36、標(biāo)準(zhǔn)逆向循環(huán)泵37、擺線轉(zhuǎn)子泵38、氣氣增壓泵39、計量泵40、葉片泵工作原理

齒輪泵多級離心泵隔膜泵隔膜計量泵高溫分離型屏蔽泵基本分離型屏蔽泵羅茨真空泵混流泵標(biāo)準(zhǔn)逆向循環(huán)型屏蔽泵單柱塞式液壓泵擺線轉(zhuǎn)子泵活塞泵離心泵