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3.2CFD仿真解決方案 針對(duì)隔膜泵的泵腔變形運(yùn)動(dòng)，本文采用了一種簡化的思路，同時(shí)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(duì)泵腔的變形運(yùn)動(dòng)進(jìn)行預(yù)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(jì)尺寸設(shè)置，保證了仿真模型與實(shí)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(dāng)液壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)大約1分鐘后消失，此時(shí)，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?yàn)椋寒?dāng)油液溫度變化時(shí)，其黏度會(huì)出現(xiàn)較大的波動(dòng)，而油液黏度會(huì)影響泵控制機(jī)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(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。

為了確保能源效率、防止設(shè)備故障，能夠預(yù)測(cè)和評(píng)估泵在不同運(yùn)行條件下的性能顯得尤為必要，這也是計(jì)算流體力學(xué)（CFD）工具能發(fā)揮作用的所在。 許多關(guān)鍵工業(yè)流程的成長與進(jìn)步與泵送設(shè)備的改善相輔相成。離心泵因?yàn)榭梢赃_(dá)到很高的泵送流量，因此在其中發(fā)揮了特別重要的作用。

圖2 硫化機(jī)開合模液壓系統(tǒng)仿真原理圖1—油箱；2—定量泵；3—電機(jī)；4—溢流閥；5—三位四通換向閥；6—正弦信號(hào)；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(dǎo)；12—負(fù)載；13—液壓油 表3 仿真參數(shù)設(shè)置在該系統(tǒng)仿真運(yùn)行參數(shù)中，設(shè)置系統(tǒng)仿真時(shí)間（Final time）為30 s，采樣時(shí)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(duì)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(jì)算結(jié)果分析4.1 計(jì)算分析設(shè)置對(duì)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(jì)算泵蓋穩(wěn)態(tài)熱工況，然后才能計(jì)算其熱結(jié)構(gòu)耦合仿真分析。

查看仿真結(jié)果運(yùn)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(jì)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(fù)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(duì)柱塞泵間隙流動(dòng)進(jìn)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(dòng)態(tài)特性。OLEMS[8]給出數(shù)學(xué)模型計(jì)算柱塞副的流動(dòng)狀況, 通過求解能量方程獲得油膜溫度分布, 并通過試驗(yàn)驗(yàn)證了模型。陳慶瑞[9]較為完整地提出了4個(gè)油膜特性的測(cè)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(jì)尺寸設(shè)置，保證了仿真模型與實(shí)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(dāng)液壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)大約1分鐘后消失，此時(shí)，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?yàn)椋寒?dāng)油液溫度變化時(shí)，其黏度會(huì)出現(xiàn)較大的波動(dòng)，而油液黏度會(huì)影響泵控制機(jī)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(gè)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(yàn)證我們所建立的模型是否正確。

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)。

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(tuán)隊(duì)

在 OpenFOAM 中使用 MRFSimpleFoam 對(duì)離心泵進(jìn)行穩(wěn)態(tài) CFD 仿真。對(duì)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(gè)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(duì)于旋轉(zhuǎn)區(qū)域，控制方程包含附加源項(xiàng)。

介紹及案例演示、齒輪泵動(dòng)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(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。

（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

（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

在對(duì)齒輪泵進(jìn)行流場仿真計(jì)算時(shí)，通常會(huì)遇到三個(gè)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(dòng)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(shí)現(xiàn)齒輪泵動(dòng)態(tài)流場的仿真。本文所選取的實(shí)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(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。

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