基于数值模拟的非圆齿轮泵流量分析及优化

FLG40-200离心泵内流场数值模拟及性能改善的开题报告一、选题背景离心泵是工业生产中广泛应用的一种流体输送设备，其具有结构简单、效率高、运行稳定、维护方便等优点，是流体输送设备中重要的组成部分。

但是，离心泵内部流场的复杂性导致了一些问题，如压力脉动、振动、噪音等。

尤其是在高速运转或高流量输送的情况下，这些问题更加显著。

因此，研究离心泵内流场的特性及其改善措施，对提高离心泵的性能和应用效果具有重要意义。

二、研究内容和目的本研究以FLG40-200离心泵为研究对象，利用计算流体动力学（CFD）数值模拟方法，建立离心泵的三维模型，模拟其内部流场的特性和变化规律，探讨影响流场性能的因素，进而提出改善措施。

研究内容包括：1. 建立FLG40-200离心泵的三维模型，包括叶轮、封盖、泵体等部件，并进行网格划分。

2. 运用CFD方法模拟离心泵内部流场，分析流线、速度、压力等参数的变化规律，揭示其内部流场的特性。

3. 探究流场性能影响因素，如叶轮轮毂楔形、叶轮叶片数目、进口管道设计等，分析其对流场的影响。

4. 提出改善措施，例如改变叶轮形状、优化进口管道等，以改善离心泵的性能和流场特性。

本研究旨在深入探究FLG40-200离心泵的内部流场特性，为离心泵性能的提高和应用效果的改善提供技术支持。

三、研究方法本研究采用计算流体动力学数值模拟方法，建立FLG40-200离心泵的三维模型，并对其内部流场进行模拟和分析。

具体步骤如下：1. 建立离心泵的三维模型，包括叶轮、封盖、泵体等部件，并进行网格划分。

模型建立的工具为SolidWorks和Ansys软件。

2. 运用CFD方法模拟离心泵内部流场，采用计算方法为ANSYS Fluent。

3. 根据模拟结果，分析流线、速度、压力等参数的变化规律，揭示其内部流场的特性。

4. 分析流场性能影响因素，如叶轮轮毂楔形、叶轮叶片数目、进口管道设计等，分析其对流场的影响。

5. 提出改善措施，例如改变叶轮形状、优化进口管道等，以改善离心泵的性能和流场特性。

毕业设计用三维运动仿真分析齿轮泵摘要：本文以齿轮泵为研究对象，利用三维运动仿真技术对其进行分析。

首先，介绍了齿轮泵的基本原理和工作特点。

然后，运用SolidWorks软件建立了齿轮泵的三维模型，并对其进行了运动仿真分析，探究了不同工况下齿轮泵的运动规律。

通过对仿真结果的分析，得出了齿轮泵的流量特性、压力特性以及效率特性。

最后，通过与实验数据的对比，验证了仿真结果的准确性。

从而，为齿轮泵的设计和优化提供了指导。

关键词：齿轮泵；三维运动仿真；流量特性；压力特性；效率特性1.引言齿轮泵是一种常见的液压传动元件，广泛应用于工程机械、航空等领域。

其工作原理是通过齿轮之间的啮合运动来吸入和排出液体，起到压力传递和流量控制的作用。

齿轮泵的性能直接影响了整个液压系统的工作效率和精度。

2.齿轮泵的三维模型建立基于SolidWorks软件，建立了齿轮泵的三维模型。

在建模过程中，考虑了齿轮的几何形状、材料特性以及轴承等。

通过调整齿轮的参数，使其与实际情况尽量接近。

3.齿轮泵的三维运动仿真分析在建立了齿轮泵的三维模型后，进行了运动仿真分析。

通过设定不同的工况，模拟了齿轮泵在不同工况下的运动特点。

仿真结果显示了齿轮泵的轴向位移、流量、压力等参数随时间的变化规律。

4.齿轮泵的流量特性分析通过分析不同工况下的流量仿真结果，得出了齿轮泵的流量特性曲线。

该曲线描述了齿轮泵的流量随压力的变化规律。

通过比较不同工况下的流量特性曲线，可以评估齿轮泵的性能。

5.齿轮泵的压力特性分析通过分析不同工况下的压力仿真结果，得出了齿轮泵的压力特性曲线。

该曲线描述了齿轮泵的压力随流量的变化规律。

通过比较不同工况下的压力特性曲线，可以评估齿轮泵的性能。

6.齿轮泵的效率特性分析通过分析不同工况下的功率输入和输出，计算出了齿轮泵的效率。

通过比较不同工况下的效率，可以评估齿轮泵的能量传递效率。

7.结果与讨论将仿真结果与实验数据进行对比，验证了仿真的准确性。

基于Fluent的齿轮泵内部流场动态模拟XXX（XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX）摘要：齿轮泵是液压传动及润滑系统中的常用部件，为了准确地捕捉泵内流场的变化，采用动网格技术对齿轮泵进行动态数值模拟，分析齿轮泵在齿轮旋转情况下的内部流场的变化。

关键词：齿轮泵；内部流场；动态模拟Dynamic simulation of flow field inside of gear pump based on FluentXXX(XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX)Abstract: The gear pump is an important component in hydraulic transmission and lubrication system. In order to catch the variation of flow field inside of gear pump, the moving grid technology is used to dynamic simulate the flow in gear pump, and the flow variation inside of gear pump with gear rotating is analyzed.Key words: gear pump; inside flow field; dynamic simulation1 概述齿轮泵适用于输送不含固体颗粒和纤维、腐蚀性的润滑油或性质类似润滑油的其他液体，以及液压传动系统。

齿轮泵的内部流动对齿轮泵的性能有较大的影响,在齿轮泵的设计初期就应该考虑泵内结构对流动的影响，以便设计符合要求的齿轮泵。

齿轮泵的内部流场的动模拟为齿轮泵内部结构设计提供重要的参考数据，是现代齿轮泵设计的一项重要辅助手段。

由于齿轮泵内齿轮运动及工作介质流动的复杂性,其数值模拟工作比较复杂,国内对齿轮泵的模拟仅局限于流量模拟,没有进行详细的泵内流场模拟，国外对泵内流场模拟相对较多。

水泵工作性能的数值模拟与改进水泵是一种广泛应用于工农业生产、建筑、矿山等各个领域的重要设备。

通过将驱动力转化为液体的压力能，水泵能够将水或其他液体从低位抽升到高位，为生产和生活提供了重要的保障。

水泵的工作性能直接影响着设备的效率和可靠性，在我们的日常工作和生活中有着重要的意义。

为了优化水泵的工作性能，提高其效率和经济性，数值模拟与改进成为了必不可少的工作内容。

1. 水泵工作性能的数值模拟数值模拟是一种通过计算机仿真的方法，可以模拟实际的物理过程，并通过对各参数的调整和分析，优化设备工作效率。

对于水泵而言，数值模拟可以通过计算流体力学进行。

计算流体力学是一种数学方法，通过对流体运动方程进行数值求解，获得流体内各点的速度、压力等参数，从而模拟出流体在泵内的运动情况。

在水泵工作性能的数值模拟中，首先需要建立合适的数学模型。

模型一般包括泵的几何结构、流体介质的物理性质和运动方程。

泵的几何结构包括叶轮、流路和边界条件等，流体介质的物理性质包括密度、黏度等。

运动方程则根据质量守恒、动量守恒和能量守恒等基本原理进行建立。

通过对这些参数的合理设定和模拟，可以获得泵的各项性能指标，如效率、扬程、流量等。

2. 水泵工作性能的改进水泵工作性能的改进是一个复杂的工作，需要综合考虑多个因素。

其中包括泵的结构设计、材料选择、液体介质的选择和优化、运行参数的调整等。

首先，泵的结构设计是影响其性能的重要因素。

合理的叶轮和流路设计能够减小流体的阻力，提高泵的效率。

通过数值模拟分析，可以对泵的叶轮和流路进行优化，提高其流体的进出口效率。

其次，材料选择也对泵的性能有着重要的影响。

不同的液体介质对材料有不同的要求，例如对酸碱性液体、高温液体等有着特殊的材料要求。

合适的材料选择能够减小泵的磨损和腐蚀，延长设备的使用寿命。

另外，优化液体介质的选择也是改善泵性能的关键。

不同的液体介质对泵的工作参数有不同的影响，如黏度、密度等。

通过对液体介质的选择和优化，可以减小泵的能耗，提高泵的效率。

8现代制造技术与裝备2017第3期总第244期基于FLUENT的不同转速下的齿轮泵流体分析周二杰1梁培生u(1.江苏科技大学机械工程学院，镇江212003; 2.中国农业科学院蚕业研究所，镇江212018)摘要：齿轮泵在工业生产和实际生活中应用非常广泛，因此对齿轮泵性能的分析非常重要。

本文基于 FLUENT软件，参数化建立齿轮泵二维模型，导入FLUENT中进行齿轮泵流场求解计算，分析不同转速下齿轮泵内部流场压力、转速、脉动、噪声等的变化，认为选择合理转速有助于提高齿轮泵性能和寿命，为齿轮泵的分 析和优化奠定了基础。

关键词：齿轮泵流场分析转速FLUENT引言齿轮泵结构简单、加工方便、体积小、重量轻、自吸 能力强、对油液污染不敏感，被广泛应用于冶金、航空、采矿等行业中。

目前，农用齿轮泵主要为外啮合渐开线圆 柱齿轮组成。

齿轮泵的主要工作原理是靠齿轮旋转时泵内 密封体积的变化来完成吸油和压油的。

而齿轮泵流场是齿 轮泵工作中最为重要的部分，齿轮流场分析直接关系着齿 轮泵的整体性能和寿命。

在齿轮泵工作中，齿轮泵的参数、负载、转速等，对 齿轮泵的运行性能都会有一定影响。

有学者研宄了转速和 中心距对齿轮栗内部流场的影响，提出设计时选用稍大的 中心距可以降低困油区压力的观点。

本文主要在不同转速 情况下，对齿轮泵内部流场进行数值模拟和求解分析，得 到齿轮泵转动过程中的压力场、速度场、流量脉动等分布 规律，并对齿轮泵泄露、流量脉动、噪声等进行分析，为 齿轮泵的优化设计和应用提供参考。

为运动边界，旋转运动，设置转速（例：500r/min=53rad/s)，旋转中心坐标为x=0，y=0。

右边齿轮转速方向与左边齿轮 相反，旋转中心左边为x=42，y=0。

打开动网格，并选择弹 性光顺法和局部网格重划分，可避免边界网格移动过大出 现畸变或网格面积为负的情况。

图2齿轮泵流场网格模型图求解参数设置，初始化流场，设置残差监视器，动画 记录，迭代计算，最后得到结果进行后处理。

基于Pumplinx的外啮合斜齿轮泵优化设计研究基于Pumplinx的外啮合斜齿轮泵优化设计研究摘要：外啮合斜齿轮泵是一种常见的液压泵，广泛应用于工业领域。

在设计和制造过程中，通过优化设计来提高泵的性能非常重要。

本研究基于Pumplinx软件，通过数值模拟和优化技术，对外啮合斜齿轮泵的设计进行了研究。

通过调整齿轮轮廓、齿数等参数，优化泵的效率和工作性能。

研究结果表明，通过Pumplinx的优化设计，可以显著提高外啮合斜齿轮泵的性能。

关键词：Pumplinx；外啮合斜齿轮泵；数值模拟；优化设计1. 引言外啮合斜齿轮泵是一种常见的液压泵，其结构简单、体积小、效率高等优点使其广泛应用于工业领域。

然而，在实际应用中，外啮合斜齿轮泵存在一些问题，如效率不高、噪音大、振动等。

因此，通过优化设计来改善这些问题非常重要。

2. 方法本研究基于流体力学软件Pumplinx，通过建立外啮合斜齿轮泵的数值模型，对其内部流场进行分析和优化设计。

具体步骤如下：（1）建立初始模型：根据实际设计参数，在Pumplinx中建立外啮合斜齿轮泵的三维模型。

（2）网格剖分：根据泵的几何形状，对模型进行网格划分，确保足够的细腻度和精度。

（3）边界条件设定：根据实际工作条件，设定泵的入口压力、出口压力等边界条件。

（4）数值计算：通过求解流体动力学方程，获得泵内部的流场数据，如速度、压力等。

（5）优化设计：根据数值模拟结果，对泵的设计参数进行调整和优化，如齿轮轮廓、齿数等。

（6）性能评估：根据优化后的设计参数，再次进行数值模拟，评估泵的性能指标，如效率、压力脉动等。

3. 结果与讨论通过上述步骤，我们对外啮合斜齿轮泵的设计进行了优化。

以下是一些关键的研究结果和讨论：（1）齿轮轮廓优化：通过调整齿轮的轮廓形状，减小齿轮啮合过程中的摩擦损失，提高泵的效率。

（2）齿数优化：通过改变齿数，调整齿轮啮合周期，减小脉动压力，降低噪音和振动。

（3）效率提高：通过优化设计，提高了泵的效率，降低了能源消耗，具有更好的经济性和环保性。

轴流泵定常、非定常数值模拟1网格划分1.1. 叶轮[1] 在NX中，【文件(F)】→【导出(E)】→STEP203，将水体转成.stp格式。

[2] 打开ICEM CFD，【File】→【Change working directory】，选择工作目录。

[3] 【File】→【Import Geometry】→【STEP/IGES】，导入几何体，【Apply】如图4-6-1。

图4-6-1 导入几何图4-6-2 划分part[4] 【Geometry】→【Repair Geometry】，，【Apply】。

若均为红线则实体拓扑结构完整。

[5] 为了便于后面的网格划分和后续的CFD设置，将叶轮水体的不同部位设为不同的“part”，如图4-6-2。

[6] 【Creat Body】，点击“2 screen location”后的鼠标箭头，在体上选择两点，要求这两点的连线都在体内，如图4-6-3。

点1点2单击图4-6-3 生成BODY[7] 【Mesh 】→【Global Mesh Setup】进行全局网格设置，“Scale factor”：1.0，“Max element”:10.0，【Apply】。

a·ii·b图4-6-4 全局网格设置[8] 【Mesh】→【Part Mesh Setup】，进行局部网格加密。

如图5，设置max size，CKB（出口边）：0.5，JKB（进口边）：0.5，KT（壳体）：4，LG（轮毂）：4，YLCK（叶轮出口截面）：4，YLJK（叶轮出口截面）：4，YP（叶片）：2。

图4-6-5 局部网格加密[9] 【Mesh】→【Compute Mesh】，【V olume Mesh】，“Mesh Type”：Tetra/Mixed，”Mesh Method”：Robust(Octree)，如图4-6-6a，【Compute】。

生成网格数：134万，如图4-6-6b。

基于数值模拟的电磁泵性能优化设计导言随着科技的不断进步和应用领域的扩展，电磁泵作为一种重要的流体输送装置，在工业和农业领域有着广泛的应用。

电磁泵的性能直接影响着系统的稳定性和效率。

本文将基于数值模拟的方法，探讨电磁泵性能的优化设计。

一、电磁泵的工作原理电磁泵利用电磁驱动力将液体从一处输送到另一处。

其基本构造包括电磁驱动系统、流体循环系统和控制系统。

电磁驱动系统产生电磁场，通过磁力作用于导体中的电流产生力矩，推动工作物体运动。

流体循环系统中的管道和阀门负责输送和控制液体的流动。

二、电磁泵性能的优化需求电磁泵作为流体输送装置，其性能的优化关乎系统的效率、稳定性和可靠性。

在设计中，需要考虑以下几个方面的因素：1. 提高输送效率：电磁泵的输送效率直接影响着能量的消耗和系统的运行成本。

通过优化设计，减少液体在输送过程中的摩擦损失和流动阻力，提高泵的效率成为重要的目标。

2. 稳定性改进：在输送过程中，电磁泵应该能够稳定地输送一定流量的液体，并保持压力的稳定。

通过优化电磁驱动系统和流体循环系统的设计，可以提高电磁泵的稳定性，减少系统的故障和维护成本。

3. 噪音与振动控制：电磁泵在工作中可能会产生噪音和振动。

通过减小电磁驱动系统的振动和优化流体循环系统的设计，可以降低噪音和振动的产生，提高系统的舒适性。

三、数值模拟在电磁泵设计中的应用数值模拟技术已经成为电磁泵设计中重要的工具。

通过建立数学模型和计算流体力学（CFD）方法，可以模拟液体在电磁泵系统中的流动特性和相互作用。

数值模拟可以提供以下方面的信息：1. 流动场分析：通过数值模拟，可以分析电磁泵内液体的流动速度、压力分布和流线。

这些信息可以帮助设计师了解系统中液体的行为，优化流动路径，减少流动阻力。

2. 传热特性分析：电磁泵中的液体在运动过程中会产生热量，通过数值模拟可以分析液体的温度分布和热量传递特性，以及热量对系统性能的影响。

这些信息对于冷却和热管理的设计很有价值。

水泵输送系统数值模拟与优化设计水泵输送系统是工业生产过程中不可或缺的一部分，其用途广泛，可以用于输送水、油、气、化工原料等各种介质。

在水泵输送系统的设计与运行中，数值模拟与优化设计是非常重要的一环。

本文将从数值模拟的方法、优化设计的目的及其实现方式等方面进行详细探讨。

一、数值模拟方法数值模拟是指通过数学方法、计算机软件等工具对系统进行模拟，以预测其性能、研究其特性等。

在水泵输送系统中，数值模拟通常采用计算流体力学（CFD）方法。

CFD方法主要通过对流体流动的数值计算来模拟物理现象，以达到预测、分析或优化设计的目的。

CFD方法在水泵输送系统的数值模拟过程中起到了极其重要的作用。

采用CFD方法可以通过对流体流动的数值计算和分析，预测输送系统的运行参数，对运行性能进行优化设计；同时也可以预测不同的操作条件下系统的性能，为生产管理提供科学合理的决策依据。

二、优化设计的目的优化设计的目的是通过改善输送系统的布局、结构或流体工艺等方面的设计，提高输送性能和经济性。

一般来说，优化设计的目的包括以下几个方面：（1）提高输送效率输送效率是水泵输送系统的一个重要指标，它反映了输送系统的运转效率。

通过优化设计，可减少输送系统的修理和维护成本，提高输送效率。

（2）降低能耗水泵输送系统需要消耗的能量与输送液体的流量、输送距离有关。

在优化设计过程中，通过对系统中各部分进行结构优化和流体力学分析，可降低输送系统的能耗，实现节能降耗的目的。

（3）提高运行可靠性水泵输送系统是生产过程中不可或缺的一部分，如果输送系统出现故障，不仅会影响生产进度，还会带来生产安全隐患。

通过优化设计，可提高输送系统的运行可靠性，减少故障发生的概率，提高生产效率。

（4）降低建设成本在水泵输送系统的建设过程中，可以通过系统优化设计来降低建设成本，提高经济效益。

例如，可以采用先进材料、节水型设备等方法来降低设备的成本，从而实现经济效益最大化。

三、优化设计的实现方式优化设计的实现方式有多种，具体应根据实际情况采取适当的方案。

Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2020年第24期·55·文章编号：2095－6835（2020）24－0055－03基于Fluent 的外啮合齿轮泵内部流场仿真分析＊姚奇，沈仙法，季丰（三江学院机械与电气工程学院，江苏南京210012）摘要：为提高外啮合齿轮泵的使用寿命，减轻齿轮泵的困油和泄漏现象，利用Fluent 软件对外啮合齿轮泵的内部流场进行了仿真，研究了齿轮泵齿侧间隙为0.05mm 、0.1mm 和0.15mm 时对困油压力的影响，分析了转速为1000r/min 、2000r/min 和3000r/min 时齿轮泵内部速度流场分布。

结果表明，齿轮泵的侧向间隙越大，泄漏量越大，容积效率越低；齿轮泵转速越大，内泄漏越大，容积效率越低，流量脉动加大，液场流速增大。

研究成果为外啮合齿轮泵的设计改进提供了技术参考，具有一定的实践意义。

关键词：外啮合齿轮泵；流场；仿真分析；Fluent 中图分类号：TH137.51文献标志码：A DOI ：10.15913/ki.kjycx.2020.24.0181引言外啮合齿轮泵是液压系统的重要动力元件，它因具有结构简单、维修方便、自吸能力强、对油液污染不敏感等优点而广泛应用在冶金、采掘机械、航空航天和深海探测等诸多领域。

但是，同时，它也存在着泄漏、困油和径向不平衡力等缺点。

针对这些缺点，国内外学者对其展开了研究，并取得了一定成果。

李志华等运用数学模型的方法对齿轮泵进行优化设计[1]。

冀宏等使用Fluent 和Pro-E 软件对外啮合齿轮泵的径向力进行了数值计算，比较了卸荷槽改进前后的外啮合齿轮泵径向力后认为合理的卸荷槽设计可以使外啮合齿轮泵的径向力大大降低[2]。

周雄等通过大量的数值计算，求得间隙与泄漏之间的相对应关系，得出最佳的理论间隙[3]。

李金鑫等利用Matlab 软件研究了壳体参数对于泄漏的流量的影响[4]。

基于 Simerics仿真平台的滑油泵 CFD计算分析摘要：提升滑油泵设计能力是提高滑油泵研发能力的源头，传统上滑油泵性能依赖试验结果验证，而此验证过程将极大延缓研发周期，为改善和提高产品设计能力，本文基于Simerics仿真平台对航空内啮合齿轮泵和外啮合齿轮泵开展CFD计算分析，对内啮合齿轮泵流体压力、速度矢量、转子厚度和偏心距进行影响性分析，对外啮合齿轮泵的转速、进口压力和出口压力进行影响性分析。

关键词：滑油泵仿真影响性分析1.前言滑油泵是航空发动机润滑系统的“心脏”，其性能对发动机有很大影响，发动机能可靠工作在很大程度上取决于润滑系统的好坏，其基本功能是往系统供给滑油。

随着航空滑油泵的快速发展，对滑油泵的性能要求也越来越高，对滑油泵设计工作提出更大的挑战，现阶段航空滑油泵设计集中在理论计算和试验验证，对于滑油泵仿真分析工作开展较少，研发一套完整的滑油泵仿真分析方法与分析流程可减少研发周期、节约制造成本。

航空滑油泵主要采用齿轮泵，齿轮泵分为内啮合齿轮泵和外啮合齿轮泵，本文将基于Simerics仿真平台计算方法开展齿轮泵的CFD计算分析。

2.CFD仿真分析方法齿轮泵工作过程中，介质在泵体流道中的流动情况比较复杂，仅凭借现有试验手段和条件难以对其内部流场、油压、空化等情况进行监测。

流体力学仿真分析主要借助计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，简称CFD）方法，该方法是基于有限元法基本理论，采用数值分析求解方法，通过选择合适的控制方程和构建准确的流动模型求解流动过程中压力、速度、温度等分布信息。

目前CFD技术方法主要以有限元仿真软件为主，本文采用专用的泵类分析软件Simerics进行计算分析，首先创建、设计滑油泵几何模型；然后对滑油泵的流体域进行抽取和简化，并采用高度自适应的二叉树笛卡尔网格技术，对流体域转角部位和转子域顶端狭小部位独立处理，局部加密应力集中点，生成高质量、高效率的网格，网格划分后将相连接的流体域片体进行连接、打通，并设置流体运动粘度、饱和蒸汽压、温度等流体参数；最后设定边界条件和仿真计算参数，仿真时实时监测滑油泵流体压力变化，对滑油泵的流线进行分析，依据空化模型预测汽蚀的影响。

外啮合微小齿轮泵流场模拟分析与优化吴晓;黎志杰【摘要】为了揭示微小齿轮泵的几何参数与其工作性能之间的关系,利用Fluent 动网格技术,对汽车尾气处理装置中微小齿轮泵进行二维数值模拟分析,探究顶隙、齿轮齿数等几何参数对微小齿轮泵流量和精度的影响规律.结果表明,在其他条件相同时,随着顶隙增大,平均流量逐渐变小,流量脉动率逐渐增大,顶隙由0.02 mm变化为0.3 mm时,平均流量减小约33％,流量脉动率增大约18％,精度降低;随着齿轮齿数增大,流量和流量脉动率均减小,齿轮齿数由14增大到28时,平均流量减小约54％,流量脉动率减小约95％,精度逐渐提高,齿轮齿数对流量脉动率的影响幅度明显高于对流量的影响效果.【期刊名称】《液压与气动》【年(卷),期】2019(000)007【总页数】5页(P50-54)【关键词】微小齿轮泵;Fluent;模拟;流量脉动率;流量【作者】吴晓;黎志杰【作者单位】武汉纺织大学湖北省数字化纺织装备重点实验室,湖北武汉430200;武汉纺织大学三维纺织湖北省工程研究中心,湖北武汉430200【正文语种】中文【中图分类】TH137;TH325引言汽车尾气排放物，不仅对环境造成严重污染，而且对人体健康也有着重大危害[1-2]。

某企业就此研制了一款汽车尾气处理装置，其核心装置就是微小型齿轮泵，具有高精度、低噪音的特点。

目前，国内外对齿轮泵的优化已经进行了大量研究，主要涉及困油性能[3-4]、轻量化[5]、齿轮线形[6]、脉动特性[7]等，但关于毫米级低压微小型齿轮泵优化设计的研究罕有报道。

因此本研究依托企业项目，利用Ansys Fluent软件，动网格模型，对特定微小低压齿轮泵内流场进行了数值仿真模拟，着重分析相同条件下齿轮泵顶隙和齿轮齿数对流量与精度的影响，为该特定微小型低压齿轮泵的优化设计提供理论参考。

流量脉动率是指齿轮泵瞬时流量的最大和最小值之差与平均流量的比值，是衡量齿轮泵精度、平稳性的重要指标[8]。

基于油液特征模型的外啮合齿轮泵数值仿真分析高彦军;谷立臣;焦龙飞【摘要】为研究油液的物理特性对齿轮泵脉动及噪声的影响机理,运用FLUENT对齿轮泵的二维内部流场进行模拟研究,对比分析了有无油液的压缩性、粘度对齿轮泵内部流场及泵出口脉动的影响.仿真结果表明:考虑压缩性较不考虑压缩性时,流量脉动系数增大了3.43%,压力脉动系数增大0.2%;考虑粘度变化较不考虑粘度变化时,流量脉动系数减小1.54%,压力脉动系数减小0.08%;考虑油液特征模型较不考虑时噪声增大了2.7dB.仿真与实验结果相吻合,为开展齿轮泵的非线性流体动力学及减振降噪等方面的研究提供了理论依据.%In order to research the affected mechanism of the physical characteristics of oil on the pulsation and noise of the gear pump, the software FLUENT was used to simulate the two-dimensional internal flow field of the gear pump during the situation whether considering the compressibility and viscosity of the fluid or not. The simulation results revel three special characteristics:(1)Compared with the model without considering compressibility, that the flow ripple coefficient increases by 3.43% and the pressure fluctuation coefficient increases by 0.2%.(2)When the viscosity change is considered, the flow fluctuation coefficient decreases by 1.54% and the mean value of pressure fluctuation is reduced by 0.08%.(3)Considering the oil compression model, the model noise is increased by 2.7dB. The simulation results are in agreement with the experimental results, which builds the theoretical basis for the research of nonlinear fluid dynamics, vibration insulation and noise reduction of gear pump.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2017(000)008【总页数】4页(P209-212)【关键词】齿轮泵;油液特征;脉动特性;减振降噪;数值仿真【作者】高彦军;谷立臣;焦龙飞【作者单位】陕西交通职业技术学院汽车工程学院,陕西西安 710018;西安建筑科技大学机械电子技术研究所,陕西西安 710055;西安建筑科技大学机械电子技术研究所,陕西西安 710055【正文语种】中文【中图分类】TH16;TH137.5齿轮泵由于结构简单、体积小、质量轻、抗污染敏感性小等优点，在液压传动与和流体控制技术中占有很大的比重[1]。

非圆齿轮行星系分插机构的优化设计和动态仿真的开题报告一、研究背景与意义在机械传动中，非圆齿轮传动因为具有高载荷、小体积、高效率等特点，被广泛地应用于航空、航天、机械制造、汽车制造等领域。

而分插机构是非圆齿轮传动中的重要组成部分，起到转速和转矩的调节和传输作用。

因此，优化非圆齿轮行星系分插机构的设计和动态性能研究具有重要的实际应用价值。

二、研究内容和方法本文主要研究非圆齿轮行星系分插机构的优化设计和动态仿真方法。

具体包括以下研究内容：1.非圆齿轮行星系分插机构的结构分析和设计优化。

根据机构的工作特点和发展趋势，准确计算各部件参数，建立非圆齿轮行星系分插机构的数学模型，并进行系统的设计优化，以实现更优的动态性能。

2.分插机构动态特性仿真。

根据研究对象的特点和运动规律，采用动力学仿真软件，对非圆齿轮行星系分插机构的动态特性进行仿真分析，并对仿真结果进行验证。

3.动态性能的探究。

通过对比分析设计方案，验证仿真结果，对非圆齿轮行星系分插机构动态特性进行有效评估，并提出优化改进方案，以满足实际需求。

本文将采用理论分析、数值计算和仿真等方法对非圆齿轮行星系分插机构进行研究分析，以期为相关领域提供一定的理论指导。

三、预期结果1. 建立非圆齿轮行星系分插机构数学模型，并进行结构设计优化。

2. 对分插机构动态特性进行仿真和分析，获得其基本运动规律。

3. 对动态特性进行探究和评估，并提出优化改进方案。

四、研究进度安排本项目一共用时一年，预计研究进度安排如下：第一阶段（前三个月）：深入研究非圆齿轮行星系分插机构的基础理论，并进行相关文献查阅。

第二阶段（三个月至九个月）：根据前期研究成果，建立非圆齿轮行星系分插机构的数学模型，并进行设计优化。

第三阶段（九个月至十二个月）：通过仿真和分析，探究非圆齿轮行星系分插机构的动态特性，并提出优化改进方案。

五、结论非圆齿轮行星系分插机构的优化设计和动态仿真研究，可以有效提高其动态性能，在实际应用中具有重要的指导意义。