论文部分内容阅读
摆线转子泵是汽车、航天等各个领域的机械润滑系统的重要组成部分，其工作过程中产生的振动噪声对机械系统的稳定运行有重要影响，严重时会导致系统失效。诱导摆线转子泵噪声产生的因素是多方面的，其中气蚀和压力脉动是最主要的，目前国内外针对摆线转子泵的研究主要集中在分析转子型线、提高容积效率，对内部流场的压力脉动和空化特性等方面研究较少。因此迫切需要对摆线转子泵的内部流动进行深入地研究。 本文采用动网格技术，对摆线转子泵进行非定常模拟。通过分析了径向力的产生机理，针对径向力产生的原因，提出一种新型进出油槽结构，通过理论分析、数值模拟和试验验证的方法，研究新型油槽结构对脉动特性和空化性能的影响，并分析其影响机理。本文的研究主要包括以下几个方面: 1.针对摆线转子泵的径向力特性进行了研究。分析不同转速和出口压力对摆线转子泵径向力及内流场的影响规律，并分析径向力极值点的流场分布规律，阐明了摆线转子泵内压力的周期性波动与径向力脉动的内在联系。 2.针对摆线转子泵的脉动特性进行了研究。基于对径向力的机理分析，提出一种改进的，增加极限进出油面积的油槽结构，即带凸舌的油槽结构，分析了改型油槽结构对摆线转子泵径向力和转子压力脉动的影响，对比分析了径向力极值时刻转子的压力和速度云图;对比分析转子内各监测点的压力脉动情况，分析了轴向压力分布不均匀的原因及特征时刻的压力、速度、矢量图。最终达到降低径向力和压力脉动的目的。 3.针对改型油槽结构对转子空化的影响进行了研究。对比了原模型与改型模型在不同转速工况下空化的分布规律，通过对摆线转子泵空化模型非定常计算，研究空化的发生和溃灭过程，分析了不同时刻摆线转子泵内的空化状况，并比较转子顶端与转子前缘和尾缘的空化分布规律，解释了空化沿轴向不均匀的原因，达到提高摆线转子泵空化性能的目的。 4.针对在转子底部开设储油槽对摆线转子泵空化的影响进行了研究，分析了不同深度储油槽对转子含气率的影响，并分析其压力、速度、流线、空化等值面图，解释了储油槽缓解空化作用的内在机理，得出较适宜的储油槽深度，从而改善转子底部的空化情况。