【摘要】： 目前,和其他很多國家相比,我國發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的整體性能還比較低,設(shè)計(jì)和制造工藝比較落后,需要改進(jìn)和提高的地方還有很多。本文主要是針對(duì)桂林前進(jìn)機(jī)械廠的465Q汽油機(jī)冷卻水泵,探討影響該水泵的主要問素,提供有效的改進(jìn)方案。為以后該類水泵結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和性能的提高提供一個(gè)方向,并為提高整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的整機(jī)冷卻效果提供一個(gè)理論指導(dǎo)。 本文的主要工作及研究成果如下: 1.通過三維造型軟件UG、商用計(jì)算流體力學(xué)軟件GAMBIT、FLUENT,分別對(duì)465Q發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的葉輪和蝸殼的流道進(jìn)行實(shí)體建模、網(wǎng)格生成、前處理、數(shù)值計(jì)算和后處理。研究冷卻水泵內(nèi)部流場(chǎng)的靜壓分布、速度矢量分布和湍動(dòng)能,分析水泵的水力損失。模擬出的數(shù)據(jù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較吻合,相同工況下,模擬出來的水泵揚(yáng)程和試驗(yàn)得出的揚(yáng)程相差不超過6%,說明利用CFD數(shù)值模擬分析具有很高的可靠性,為探討主要影響因素、提高冷卻水泵性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)作了鋪墊。 2.對(duì)冷卻水泵葉輪和蝸殼的幾個(gè)主要幾何參數(shù)進(jìn)行理論分析,包括:葉片數(shù)、葉片進(jìn)口安放角、葉片出口安放角、葉輪出口寬度、葉輪外徑、流道形狀、葉片型線等。為下一步探討主要影響因素、提高冷卻水泵性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。 3.利用第二章的模擬結(jié)果和第三章的理論分析,分別從葉片結(jié)構(gòu)參數(shù)和蝸殼結(jié)構(gòu)參數(shù)兩個(gè)方面探討對(duì)該水泵流場(chǎng)的影響因素。從模擬結(jié)果來看,造成該水泵流場(chǎng)比較差的主要因素是蝸殼的壓水室發(fā)生突變,流體流向發(fā)生突變的地方離葉輪太近,造成葉片間的流體遭到主導(dǎo)性的破壞。針對(duì)此分析結(jié)果,提出優(yōu)化方案和模型。
【圖文】：

設(shè)計(jì)的一個(gè)重要手段。本章采用CFD技術(shù)進(jìn)行465Q冷卻水泵內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算，并分析損失分布，為對(duì)465Q冷卻水泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)作鋪墊。圖2一1為465Q汽油機(jī)的水循環(huán)及水泵位置圖[35〕出水口缸蓋「「，.卜 ...r二生二竺二了里尸，叫.啪片 片 片r，re，仲丫，洲 洲.牛今_了一產(chǎn) ---{{{，，方 方比津 津;幼是 是少異苛 苛轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)倆 ---藉 ... IIIIIL~吐、 、 、 、 、 、 、“ ““丫 丫夕，， ，巴竺梢 梢.夕 111

2.2模型建立和GAMBIT前處理用gal刀bit分別對(duì)葉輪和蝸殼流道進(jìn)行三維實(shí)體建模，葉輪流道及蝸殼流道的三維模型如圖2一2、圖2一3所示。葉輪的旋轉(zhuǎn)軸為Z軸，蝸殼的轉(zhuǎn)向軸也是Z軸。圖2一2葉輪流道三維計(jì)算模型fi酥一ZThe3Dmodelofrotation圖2一3蝸殼流道三維計(jì)算模型figZ一 3The3DmodelofSeroll2.3網(wǎng)格的生成模型建成以后，就要進(jìn)行網(wǎng)格的劃分，網(wǎng)格的生成總的來說是自動(dòng)進(jìn)行的。在三維問題中，常用的網(wǎng)格單元有:Hex(六面體單元)、Hex/Wedge(網(wǎng)格主要由六面體組成，個(gè)別位置可以有契形體)、TeUH沙rid(主要由四面體組成，個(gè)別位置可以有六面體、椎體等)。常用的網(wǎng)格類型有MaP(規(guī)則的結(jié)構(gòu)網(wǎng)格)、SubmaP(塊結(jié)構(gòu)網(wǎng)格)、CooPer(非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格)、T一grid(混合)網(wǎng)格等。要注意的是，結(jié)構(gòu)網(wǎng)格和塊結(jié)構(gòu)網(wǎng)格中只能使用Hex單元，非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格可以使用Hex單元或Hex/Wedge單元
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TH311

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 孔維峰;汽車水泵總成的動(dòng)態(tài)特性研究[D];鄭州大學(xué);2010年

2 周衛(wèi)華;高效率汽車水泵的設(shè)計(jì)研究[D];清華大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2627701