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基于Fluent外啮合齿轮泵的喷油过程仿真

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导读:齿轮泵是液压传动系统中常用的液压元件,在结构上可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两大类。外啮合齿轮泵的优点是结构简单、尺寸小、重量轻、制造维护方便、价格低廉、工作可靠、自吸能力强、对油液污染不敏感等。缺点是齿轮承受不平衡的径向液压力,轴承磨损严重,工作压力的提高受到限制;流量脉动大,导致系统压力脉动大,噪声高。
内啮合齿轮泵结构紧凑、尺寸小、重量轻,并且由于齿轮同向旋转,相对滑动速度小、磨损轻微、使用寿命长、流量脉动远比外啮合齿轮泵小,因而压力脉动和噪声都比较小。内啮合齿轮泵允许使用较高的转速,可获得较高的容积效率。但是内啮合齿轮泵同样存在着径向液压力不平衡的问题,限制了其工作压力的进一步提高。另外,齿轮泵的排量不可调节,在一定程度上限制了其使用范围。
本文涉及到的仿**要是针对外啮合齿轮泵的喷油过程进行仿真。
一、认识外啮合齿轮泵
外啮合齿轮泵是应用最广泛的一种齿轮泵(称为普通齿轮泵),其设计及生产技术水平也最成熟。多采用三片式结构、浮动轴套轴向间隙自动补偿措施、铝合金壳体径向“扫膛”工艺,并采用平衡槽以减小齿轮(轴承)的径向不平衡力。目前,这种齿轮泵的额定压力可达25MPa。但是,由于这种齿轮泵的齿数较少,导致其流量脉动较大。

二、算例的具体设置方法

首先开启fluent软件。路径选择为网格所在的文件夹,勾选双精度,开启并行计算,这里设置3个逻辑处理器并行。

读入背景网格,这里的背景网格尺寸是一致的,计算域形状是长方体。

先选择背景网格,后续会继续讲解如何读入前景网格。

读入前景网格的时候不能再次通过读取网格的方式,那样会替换掉已读入的背景网格,所以要选择这种附加文件的形式读入。

选择前景网格,再点击OK键确定,此时fluent会提示部分边界的ID发生改变,这个提示不影响后续计算,可以忽略。

同上所述方法将r.msh网格文件读入。

此提示不影响后续设置,可以忽略。
本算例是瞬态的,重力加速度方向是沿着Y轴负方向。

对网格进行check,看到下面信息出现done且无错误提示说明网格可用。

查看网格质量,本网格质量为0.28,基本可以断定网格质量不会对计算造成影响(前提是网格尺寸布局合理)。

开启多相流模型,总共设置两个相,分别是空气和油,勾选隐式体积力。
打开材料-流体材料,点开下拉菜单。

选中水,点击copy。

设置好入口边界条件。

设置好出口边界条件。
将ovl和ovr边界类型设置为overset。

以动计算域的方式设置齿轮旋转速度。(本文左右齿轮转动方向设置反了^_^)

将残差收敛准则改小。

选择全域进行初始化。

如图所示进行计算。

计算效果:

齿轮泵喷油算例仿真,含全部几何文件、网格文件和fluent计算文件

(完)

作者:laplacianFoam,仿真秀专栏作者
声明:原创作品,部分图片和内容源自网络,如有不当请联系我们,欢迎分享,禁止私自转载,转载请联系我们。
来源:仿真秀App
Fluent多相流理论材料传动
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2022-08-24
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