汽车水泵作为汽车冷却系统中的重要部件,对发动机性能有着重要的影响。基于SST k-ω湍流模型,对不同尺寸下叶顶间隙的汽车水泵进行了非定常数值计算,研究了其内部流场和压力脉动特性。结果表明:在不同的叶顶间隙下,泵内流场的压力脉动特性均表现出明显的周期性变化,各监测点压力脉动峰值均出现在叶频处,同时随着叶顶间隙的增大,叶片上和蜗壳内的压力脉动是逐渐减弱的;泵内压力梯度也随着叶轮旋转呈现周期性变化,随着叶顶间隙的增大,叶轮、蜗壳和叶顶间隙上的压力是逐渐减小的;叶轮流道内和蜗壳出口处均出现二次流回流旋涡,随着叶顶间隙的增大,叶轮流道内涡强度减弱,蜗壳出口处涡强度加影响的数值研究-电动折弯机数控滚圆机弯管机张家港数控折弯机弯管机剧。 局部放大如图2所示。图1流体域三维模型图2叶顶间隙示意F31D1的汽车发动机水泵的转速n=1600r/min，流量Q=90L/min，扬程H=2.55m，效率η为46.64%，该泵有2个进口，直径分别为18，30mm，出口直径为85mm。1.2网格划分和边界条件设置该泵流体域由泵腔、叶顶间隙、叶轮、蜗壳以及出水管5部分组成，对汽车水泵采用混合四面体和六面体非结构性网格进行网格划分。对泵腔、叶轮本文由全自动弯管机公司网站网站采集转载中国知网整理! http://www.wanguanji158.com 、蜗壳以及出水管采用非结构网格划分，对叶顶间隙采用结构网格划分，轴向划分10层网格，划分流体域网格如图3所示，同时进行网格无关性验证，如表1所示，最终确定的网格单元数为1943560。图3流体域网格表1网格无关性验证网格数扬程（m）轴功率（W）效率（%）1试验值2.470.07346.62边界条件设置中，选用压力进口，流量出口，壁面采用无滑移条件。采用瞬态进行计算，时间步长为0.00014s，一个时间步迭代次数为20次，计算7个叶轮旋转周期，时间步长设置为833步。1.3监测点布置在叶片压力面和吸力面分别布置3个监测点，蜗壳周向布置5个监测点，依次2018年8月流体机械27图4监测点位置1.4外特性分析本课题的试验在某公司的开式试验台进行，该试验台的设计符合GB/T3216和ISO9906，试验装置的测试精度为1级。试验台装置结构如图5所示。图5试验装置结构示意数值计算结果与试验结果的对比如图6所示，可以看出数值计算结果和试验结果具有很好的相似性。图6试验结果对比2压力脉动分析采用压力系数Cp对瞬态压力值进行无量纲化处理，计算式为:Cppupi=()/(0.5)22ρ（1）式中Cp——压力系数pi——瞬态静压值，Pap——平均静压值，Paρ——水的密度，kg/m3u2——叶轮出口圆周速度，m/s，u2=7.117m/s本文中选取最后一个周期的压力脉动数据进行分析。2.1叶轮压力脉动图7示出了叶片吸力面和吸力面监测点的压力脉动时域。图7不同叶顶间隙叶片压力脉动时域由图7可知，考虑叶顶间隙后的压力脉动与无叶顶间隙的脉动波形有明显的变化。叶片压力面和叶片吸力面的3个监测点，其压力脉动波形相类似，叶片压力面的压力脉动幅值明显大于叶片吸力面的压力脉动幅值，而叶片压力面G1点的压力脉动幅值是最大的，同时每个监测点中，叶顶间隙为0时的脉动幅值最大，峰峰值也是最大，随着叶顶间隙的增大，压力脉动幅值逐渐减小，而峰峰值增大。从叶片头部到叶片尾部，叶片压力面的压力脉动幅值逐渐减小，但峰峰值基本保持不变，而叶片吸力面的3个监测点的压力脉动幅值逐渐增大。影响的数值研究-电动折弯机数控滚圆机弯管机张家港数控折弯机弯管机本文由全自动弯管机公司网站网站采集转载中国知网整理! http://www.wanguanji158.com