水齒輪泵空化機理及影響因素研究.pdf

1、水齒輪泵在水壓回路中是重要的動力元件之一，其結(jié)構(gòu)簡單、衛(wèi)生環(huán)保、維護方便，在食品加工、醫(yī)療工業(yè)有很好的應(yīng)用價值。但水齒輪泵因普遍存在空化，使水中存在大量的空泡，當空泡潰滅時導(dǎo)致邊壁持續(xù)地受到?jīng)_擊力，會產(chǎn)生材料斷裂或疲勞破壞的汽蝕現(xiàn)象，在輪齒表面和內(nèi)腔邊壁處出現(xiàn)點蝕。因此，研究水齒輪泵空化機理及影響因素有重要的理論和工程應(yīng)用價值。
　　本文在建立流體質(zhì)量守恒方程、動量守恒方程、能量守恒方程基礎(chǔ)上，建立了全空化模型;通過C語言編寫UD

2、F程序和預(yù)規(guī)劃動網(wǎng)格更新方法建立動網(wǎng)格模型;考慮空化流模擬計算的精確度，建立兩方程模型可實現(xiàn)的湍流模型;并給出齒輪泵進口腔壓力與管路壓力損失的計算方法。為水齒輪泵空化數(shù)值模擬提供理論依據(jù)。
　　以CB-B25型齒輪泵為對象，建立幾何模型，采用結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分組合的方式得到混合網(wǎng)格;結(jié)合全空化模型，建立水齒輪泵流體域的瞬態(tài)數(shù)值模擬模型，為數(shù)值模擬計算瞬時壓力、瞬時氣相、瞬時流量提供了條件。
　　為研究水齒輪泵空化機理及

3、影響因素，分別以泵吸水管徑、進口段管路中的空化、循環(huán)水溫和出口負載等因素為變量，進行了空化氣含率及水齒輪泵流動特性的瞬態(tài)計算數(shù)值模擬。得到了上述因素與齒輪泵內(nèi)的空化效果的關(guān)系，及與出口壓力或流量波動的關(guān)系，為水齒輪泵的空化抑制提供了解決方法。
　　針對上述數(shù)值模擬結(jié)果，本文以齒輪泵輸出壓力波動幅度為評定標準，搭建水齒輪泵、壓力傳感器、節(jié)流閥、溢流閥為主要構(gòu)成部分的實驗臺。實驗臺通過更換吸水管徑、調(diào)節(jié)入口節(jié)流閥開口面積、控制水箱水溫