摩托車水冷發(fā)動機的冷卻泵葉輪優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、本文在吸納國內(nèi)外研究經(jīng)驗和成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合項目《加大三輪車水冷發(fā)動機泵水量》，對CG175水冷發(fā)動機冷卻泵葉輪性能進行了優(yōu)化研究。發(fā)動機冷卻泵傳統(tǒng)研究方法主要采用試驗研究，這種方法設(shè)計周期長，成本高，產(chǎn)品質(zhì)量也不甚理想。本文采用仿真分析研究的方法對水冷發(fā)動機冷卻泵進行了冷卻水流量設(shè)計優(yōu)化研究，并通過試驗研究對優(yōu)化設(shè)計方案進行了驗證分析。
　　 本文介紹了摩托車水冷發(fā)動機在三輪車上的應(yīng)用及優(yōu)勢，介紹了摩托車水循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成及工作原

2、理，并對水循環(huán)系統(tǒng)進行了詳細分類。針對目前水冷發(fā)動機在三輪車實際應(yīng)用中出現(xiàn)的熱負荷過高、發(fā)動機散熱性差等技術(shù)問題，本文提出了對水冷機水循環(huán)系統(tǒng)及關(guān)鍵部件冷卻泵進行仿真分析研究與優(yōu)化設(shè)計，并通過試驗加以驗證的研究內(nèi)容。
　　 利用Pro/E建立冷卻泵的三維幾何模型，結(jié)合其實際工作情況在HYPERMESH中建立了冷卻泵的仿真模型，用ICEM得到了冷卻泵模型的體網(wǎng)格。仿真模型由旋轉(zhuǎn)流體區(qū)、非旋轉(zhuǎn)流體區(qū)兩個部分組成；主要邊界類型包括進口

3、、出口、壁面區(qū)域。結(jié)合冷卻泵實際運行方式及CFX中邊界條件的設(shè)定情況，冷卻泵進口設(shè)置為壓力進口，出口設(shè)置為壓力出口，其余與流體相接觸的所有邊界均設(shè)為壁面區(qū)域。
　　 影響冷卻泵葉輪性能的主要參數(shù)包括葉片數(shù)、角度和葉輪盤徑三個變量。本文利用流場仿真軟件CFX對不同設(shè)定參數(shù)下的冷卻泵葉輪性能進行仿真分析研究。研究結(jié)果表明，經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計的葉輪的三個主要參數(shù)角度、葉片數(shù)和葉輪盤徑分別設(shè)定為：15°、6片和45mm時，冷卻泵質(zhì)量流率提高了