-
题名泵阀一体式组合结构的设计与实验研究
被引量：1
- 1
-
-
作者
周先军
薛阳帆
李龙
于富豪
韩东岳
-
机构
中国石油大学(华东)机电工程学院
中车山东机车车辆有限公司
-
出处
《机电工程》
北大核心
2025年第4期706-713,共8页
-
基金
山东省自然科学基金面上项目(ZR2022MF291)。
-
文摘
针对高层居民热水管道流量不足,以及泵阀可控性差等问题,对泵阀一体式组合结构进行了研究,提出了一种一体式泵阀结构,设计并建立了流道和传动结构的三维模型,采用数值模拟和实验的方法,研究了阀体参数对一体式泵阀性能的影响。首先,在阀体内部引入旋转叶轮,建立了阀体与叶轮的三维模型,并设计了特殊传动结构,完成了对阀芯开启和叶轮旋转的控制;然后,采用Fluent软件,建立了流体域模型,运用多重参考系(MRF)模型研究了叶轮主动旋转过程中对阀体内部流动的影响情况,同时,结合动网格技术和流固耦合(FSI),对阀门启闭过程进行了瞬态有限元分析;然后,采用单因素分析和响应曲面设计(RSM)方法对叶轮参数进行了优化;最后,运用3D光固化技术打印出了非标零部件,并搭建了试验平台进行了试验,对仿真结果的准确性进行了验证。研究结果表明:随着叶轮转速的不断增加,流量与转速基本呈现出线性关系,效率随着转速的增加先上升后趋于稳定,旋转叶轮的最优参数组合为叶片数6片,进口安放角55°,翼展10 mm,弦长14 mm,且试验测得的出口流量与数值模拟结果基本一致,最大误差在10%以内,有效验证了仿真结果的准确性。该结果证明,一体式泵阀结构是可行的。
-
关键词
泵阀组合结构
旋转叶轮
流场分析
多重参考系
响应曲面设计
流固耦合
-
Keywords
pump-valve combined structure
rotating impeller
flow field analysis
multiple reference frame(MRF)
response surface methodology(RSM)
fluid-structure interaction(FSI)
-
分类号
TH137
[机械工程—机械制造及自动化]
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
-
