真空泵机组发动机冷却水泵的内部流动研究

时间:2018-08-28 浏览:
             真空泵机组发动机冷却水泵的内部流动研究对提高效率、改进和优化结构意义重大,但是这些研究方法还不完善,针对发动机冷却水泵高温以及变转速的特殊性,真空泵机组数值模拟的精度有待进一步提高.高速摄影以及PIV测试等作为研究泵内部流动的有效试验方法,在普通离心泵中得到广泛应用,但是在体积小、结构特殊的发动机冷却水泵内部流动研究中至今还未见相关文献.为了进一步优化提高发动机冷却水泵的水力性能,OSMAN等运用遗传算法对提高水泵设计效率做了研究,他们首次将遗传算法应用于发动机冷却水泵多参数设计的问题.文献利用正交分析法对汽车水泵叶轮进行优化设计,改善了叶轮的水力性能.由于发动机冷却水泵广泛采用半开式、后弯叶轮,刘婷婷等对前弯与后弯叶轮进行了数值模拟,发现后弯叶片内的低速回流区域少于前弯叶片,后弯叶片的损失小.翁祖亮研究发现半开式与闭式叶轮相比,闭式叶轮具有圆盘摩擦损失且随着比转速的减小而急剧增大,同时半开式叶轮控制好与泵壳之间的侧向间隙。
             效率甚至比闭式叶轮高2%.后弯叶轮与前弯、径向叶轮相比,在相同条件下后弯叶轮的压能转换效率高,且后弯叶轮产生的绝对速度小、流道长扩散小,其能量损失小、效率高.周卫华对某型号发动机冷却水泵的能量特性采用“模拟—分析—改进—再模拟”的方法进行系统研究,针对原型泵水封干摩擦、机械损失大,隔舌间隙大、易形成二次流,蜗壳流线设计不合理、动压能转换率低,叶片过于排挤、能量损失严重,提出了通过减少平衡孔数量、减小叶轮和蜗壳之间间隙、加大蜗壳各截面面积、减少叶片数和增大叶片出口角等措施,有效改善了模型泵的性能.此外,部分学者还通过简化吸入室结构,大大提高了发动机冷却水泵的效率。