球形泵变转速下空化特性及性能分析

作者：乔家辉,杨艳艳,王陆一,等. 日期：2024-03-26/span> 浏览：1056 查看PDF文档

摘要:球形泵是机电产品中的一种新型结构泵,空化现象仍然是影响水泵性能的重要因素。针对球形泵在工作时因转速所导致的空化问题,对变转速下的球形泵的空化特性及性能进行了研究。首先,采用计算流体动力学方法,并运用动网格技术,模拟了球形水泵的内部流场;然后,根据模拟仿真结果分析了转速对工作腔内空化过程的影响,获得了水泵容积效率的变化规律;最后,根据模拟结果对球形泵吸液口进行了改进。研究结果表明:球形泵工作时产生的空化现象主要发生在吸液阶段;在吸液初期与末期,较小的吸液口面积会造成工作腔内的液体压力迅速下降,吸液孔口附近和工作腔中部区域发生较明显空化;高转速时,较大的工作腔容积变化率导致空化加剧,容积效率先增大后减小;当转速为500r/min~3000r/min时,吸液末期腔内空化体积分数为1.01%~8.08%,球形泵容积效率为91.16%~85.51%;改善吸液口可以增大进液通道的有效工作面积,容积效率由85.51%提高至90.15%。该研究可为新型球形泵的优化设计提供参考。

关键词:容积泵;球形泵;空化现象;数值模拟;变转速工况;容积效率;计算流体动力学

中图分类号:TH324文献标识码:A文章编号:1001-4551(2024)03-0512-09



乔家辉,杨艳艳,王陆一,等.球形泵变转速下空化特性及性能分析［J］.机电工程,2024,41(3):512-519,539.

QIAO Jiahui, YANG Yanyan, WANG Luyi, et al. Cavitation characteristics and performance analysis of spherical pump under variable speed［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2024,41(3):512-519,539.