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题名基于CFD和FSI的摆线泵仿真分析
被引量：14
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作者
黄龙龙
王艳华
刘勇
徐劲松
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机构
中北大学能源动力工程学院
中国兵器工业内蒙古第一机械制造(集团)有限公司
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出处
《液压与气动》
北大核心
2020年第7期69-75,共7页
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基金
山西省自然科学基金(201901D111131)
坦克传动国防科技重点实验室基金(141009AT03091H)。
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文摘
目前在摆线泵数值模拟方面,多数研究基于CFD对不同运行工况(如转速、温度等)下的泵进行分析,未考虑在流固耦合(Fluid Structure Interaction,FSI)作用下泵的特性。首先基于COMSOL软件建立了摆线泵的模型,对旋转域采用动网格技术,流固耦合界面进行设置,设置相应的边界条件后对泵进行CFD和FSI仿真,并与试验结果进行对比。结果表明:FSI的仿真的流量平均值均更接近试验的结果,FSI出口处流量脉动率最大;FSI和试验的出口压力平均值均低于CFD的仿真值,且CFD和FSI的压力均值更接近实际出口边界设置。通过对比内外转子间流体域某一截面速度和压力得出:在吸油区域计算得到的负压CFD大于FSI,计算得到的速度CFD小于FSI;在排油区计算得到的正压力CFD大于FSI,计算得到的速度CFD小于FSI的结果。在内外转子与流体耦合界面某点处CFD的压力随时间的波动值均大于FSI的压力值。通过对比发现耦合对计算结果有很大的影响,对泵进行流固耦合分析使得分析结果更加真实,更有利于对泵的流场和转子动力学特性进行分析。
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关键词
摆线泵
CFD
流固耦合(FSI)
数值模拟
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Keywords
cycloidal pump
CFD
FSI
numerical simulation
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分类号
TH137
[机械工程—机械制造及自动化]
TH326
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名内摆线齿轮泵齿廓在流场中的几何特性分析
被引量：7
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作者
黄龙龙
王艳华
刘勇
徐劲松
谢志敏
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机构
中北大学能源动力工程学院
中国兵器工业内蒙古第一机械制造(集团)有限公司
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出处
《机床与液压》
北大核心
2020年第7期143-148,165,共7页
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文摘
目前内摆线齿轮泵摆线轮齿廓参数的设计与优化大多采用二维几何理论,未能考虑其在流场中的几何特性。为此,采用COMSOL软件平台建立了绕流模型,经与前人的实验数据进行验证后,将该模型应用于内摆线柱体绕流特性的二维数值模拟;分析了齿廓周围的涡流分布规律以及压力系数、升力系数和阻力系数变化规律;进一步分析了齿廓参数对内摆线柱体绕流的流动稳定性的影响。结果表明:由于边界层分离随着齿宽的增大而逐步延迟,从而延缓涡的脱落;齿顶宽随着创成系数和弧径系数的增大而减小,造成抵抗逆压力梯度所消耗的能量增大,使得阻力系数减小。由于涡的脱落波动性,升力系数呈现周期性变化;创成系数为1.3、弧径系数为0.55时,齿顶和齿间凹槽对涡脱落有综合延缓作用,降低尾流旋涡的能量,使得卡门涡街脱落频率和剪切层不稳定频率最低,绕流流动稳定性最好。所求得的齿廓参数的最优值为内摆线齿廓的设计与优化提供了依据,该分析方法也可作为同类型产品设计的参考。
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关键词
内摆线
绕流
齿廓参数
卡门涡街
剪切层不稳定
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Keywords
Hypocycloid
Flow around
Tooth profile parameter
Karman vortex street
Shear layer instability
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分类号
TH326
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名基于COMSOL的摆线泵流场特性研究
被引量：3
- 3
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作者
刘勇
徐劲松
黄龙龙
王广华
张蕊
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机构
中北大学能源动力工程学院
中国兵器工业内蒙古第一机械制造(集团)有限公司
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出处
《机床与液压》
北大核心
2021年第17期79-84,共6页
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基金
山西省自然科学基金项目(201901D111131)
传动国防科技重点实验室基金项目(141009AT03091H)。
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文摘
基于COMSOL建立摆线泵模型,对旋转域采用动网格技术、动静区域采用一致对方法实现数据传递。设置相应的边界条件后对泵进行CFD仿真,并通过试验验证仿真模型的可行性。对比不同温度下摆线泵的流场特性。结果表明:试验与仿真误差略微超过5%,仿真模型可行。对比油液在不同温度下的出口流量、压力特性,结果表明:随着油液黏度降低,摆线泵的出口流量均值降低,流量脉动率增加;摆线泵出口压力均值变化很小,但压力脉动率得到较大幅度增加。分析不同温度下摆线泵旋转域截面,结果表明:由于油液黏度降低,使得油液流动性变好,造成在吸油区产生的负压较低,在排油区径向和轴向泄漏增大,使得泵出口流量降低。研究结果为其他泵的仿真提供参考。
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关键词
摆线泵
CFD仿真
COMSOL软件
流场特性
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Keywords
Cycloidal pump
CFD simulation
COMSOL software
Flow field characteristics
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分类号
TH326
[机械工程—机械制造及自动化]
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