外啮合齿轮泵内部流场的仿真与分析
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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。
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]。
1 绪论现如今,全球信息化时代已经来临,热衷于设计齿轮油泵的工作者,逐步倾向于借助以CAD为主的多样化计算机技术,针对现有产品进行更深层次的研发与设计,从而有效增强当前的设计速度,尽可能缩短设计周期。
尤其在生产化制造过程中,以CAM为主的各类制造技术业,已经获得相对广泛的实际应用。
对于齿轮泵而言,其所需的不仅仅为外在特性,而且还表现出一系列的内在要求。
其中,其内在特性主要涵盖产品性能以及整机装配质量等相关特性,与此同时,其外在特性一般表现为泵的运行特征。
1.1 齿轮泵的研究意义对于工业领域而言,尤为关键的核心装置即为齿轮泵,其广泛应用于液压传动以及相应的控制技术当中。
从本质上而言,其表现出相对简洁的基本结构,并且体积和重量都极为轻便,清洁度高,表现出相对良好的可靠性,后期维护相对便利,无需耗费高昂的经济成本。
然而,对于齿轮泵而言,其同样表现出某些劣势,例如:频繁困油、流量较大、泄漏显著以及频频出现气穴等一系列劣势,正是由于上述现象和特性的存在,将对齿轮泵呈现出的实际质量,产生极为深远的影响。
在当前时期,由于齿轮泵广泛应用于高温、高排量以及低噪音等环境下,故而诸多学者纷纷针对齿轮泵所含有的基本特性,进行相对深入的细致研究,以求尽可能保障齿轮泵在实际运行过程中的安全性和高效性。
对于现今的齿轮泵来说,尤为典型的即为外啮合齿轮泵,此类泵的设计水平也极为成熟。
在绝大多数外啮合齿轮泵当中,主要选择三片式结构,并且借助于平槽的作用,尽可能降低齿轮所产生的径向不平衡力。
近年来,此类泵所能达到的额定压力最高为25 MPa。
然而,因为此类齿轮泵一般表现出相对较少的齿数,故而造成流量脉动相对显著,其也因此获得相对广泛的实际应用,引发学术界的研究热潮。
现如今,全球学者在此方面进行的细致研究大体如下:各种类型齿轮参数的持续优化;齿轮泵的补偿技术;一系列卸荷措施;噪声控制技术的研发;齿轮泵所涉及的诸多变量方法的深入研究;齿轮泵高压化的基础途径等等。
外啮合齿轮泵内部流场的仿真与分析作者:杨森来源:《中国化工贸易·下旬刊》2017年第02期摘要:采用fluent动网格计算模型,通过变化径向间隙,对外啮合齿轮泵进行内部流场分析。
结果表明,在两个齿轮啮合处,流体的压力周期性变化,并在相邻的啮合齿对间有显著的困油现象;在齿轮泵工作达到稳定状态后,径向间隙越大(小),出口处的平均速度就越大(小),进口处的的压力差就越大(小);进口处的压力与径向间距呈现行正比关系。
关键词:外啮合齿轮泵;内部流场;动网格;数值模拟齿轮泵是依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵,是液压传动中广泛应用的一种油泵,其具有结构简单、工艺性好,成本较低等优点。
外啮合齿轮泵的内部流场较为复杂,而齿轮泵的内部动态模拟有助于真实地反映其内部的变化,本文采用动网格技术模拟外啮合齿轮泵的转动过程中的动态流动,为泵结构的优化及新齿轮泵的设计提供参考。
1 外啮合齿轮泵内部流场的计算1.1 物理模型以某一型号的外啮合齿轮泵为例进行分析,该型号齿轮泵齿数较少,但可以更好地体现出其内部流场的相关特性。
绘制模数为3,齿数为10,压力角为24°及齿轮中心距为33mm的两个啮合齿轮,其径向间距为1mm的外啮合齿轮泵轮廓。
将绘制的外啮合齿轮泵模型导入GAMBIT中,通过布尔减运算得到计算区域,设置成三角形单元格类型,确定划分网格面的尺寸为0.2,共划分56132个网格。
1.2 流动控制方程1.2.1 质量守恒方程式中:分别为x、y、z、3个方向上的速度分量,m/s;t为时间,s;ρ为流体密度,kg/m31.2.2 动量守恒方程式中:分别为x、y、z3个方向的单位质量力,m/s2;μ为动力粘度,Pa·s;p为流体微元体上的压强。
1.3 湍流模型标准k-ε双方程模型式中:Gk为由平均速度梯度引起的湍动能;Gb为浮力影响引起的湍动能;YM为可压缩湍流脉动膨胀对总耗散率的影响;C1ε、C2ε、C3ε、C2、A0为经验常数,在Fluent中默认数值为C1ε=1.4,C2ε=1.9,C3ε=0.09,C2=0.9,A0=4.0;湍动能k与耗散率ε的湍流普朗特数分别为。
流场仿真与分析24引言H前,齿轮泵以苴结构简单、成木低.对介质务染不敏感等特点.在工业中应用卜分广泛.撼相关统计掘抑显可陟齿轮泵的市场占有率在乃%以上.水压技术楚近几年米液压传动领域新兴的研究方向.llii『国际市场上只有水压柱塞乗,向齿轮亲和叶片泵均无可工业应用的产品.由于以水作为传动介质所具有的独特的”稣色”特件•能謫足人们可持续发展的需耍,而且还曲今后的殺压技术发展提供了方向―本章主要内容:(1)介紹了流场仿貞牧件ADINA以及针帖本模型的询处理过屈:(?)利用流场仃限元技术仿真了水压外啮令齿轮泵内部的流场,得出其流场压力分布和速度矢3分布,并据此分析B流和素流的计S结果、水压流场的流态、讣算從向力的范I乐总结流呈一压力特性和容积效率.2.2 ADINA软件介绍及其分析过程2.2.1 ADINA软件介绍ADINA System楚由矣国席许理匚学说K. J Bathe枚授领导的ADINA R&D公id研究幵发的|商用I .榨炊件•其产品包括ADINA. ADJNA^T和ADINA-F.足儿仃跨平台的WINDOWS NT/95/P8/me/2000/XP/Lmux/UNIX 的结构和流休流动分析问题体化解决方案——仝集成ADINA 坏境㈣‘ADINA相对F其他有阪兀软件有其究出特」ADINA System是-个个卑成系统,能册爲成结卜;吓I流体流动分析・分析效率非常高.能够有效地垮虑非线性效应如儿何非线性.材料非线性和接触状态等*茁于流1*能够计算可压缩和不诃爪缩流动・具育流体一結构个耦联分析功能听仃分析解算揆块便用统一的前厉处理ADINA4N和ADINA-PLOT. 川户界血ADINA User Interface (AU I)易学绘用。
儿何实体既可以在ADINA-IN内创建,也可以从其他CAD程序中输入,如Pro/ENGINEER 和基]■ Parasolid 内核的其他CAD 系统(如Uni graphics 和Solid Works),材料性能、物理性能、载荷和边界条件可以厲接在儿何模熨I: I fl i施加,模型离散化前町以完成全部描述数据输入。
毕业设计(论文)开题报告题目:齿轮油泵及泵体仿真分析与应用系:机械电子工程专业:机械电子学生姓名:学号:指导教师:2010年 3 月25 日开题报告填写要求1.开题报告(含“文献综述”)作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。
2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见。
3.“文献综述”应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,学生写文献综述的参考文献应不少于10篇(不包括辞典、手册),其中至少应包括1篇外文资料;对于重要的参考文献应附原件复印件,作为附件装订在开题报告的最后。
4.统一用A4纸,并装订单独成册,随《毕业设计(论文)说明书》等资料装入文件袋中。
毕业设计(论文)开题报告1.文献综述:结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写2500字以上的文献综述,文后应列出所查阅的文献资料。
文献综述0前言齿轮泵是一种常用的液压泵,以其结构简单,制造方便,成本低,体积小,重量轻,自吸性能强等特点,被广泛用于采矿、冶金、建筑、航空、航海、农林等机械的中、高压液压系统中]1[。
随着经济和技术的发展,人们不断地追求高质量的油泵,这一切都要求工程师在设计阶段就能精确地预测出产品和工程的技术性能,需要对结构的静、动力强度以及温度场、流场和渗流等技术参数进行分析计算。
这些都可归结为求解物理问题的控制偏微分方程式,这些问题的解析计算往往是不现实的。
近年来在计算机技术和数值分析方法支持下发展起来的有限元分析(FEA,Finite Element Analysis)方法则为解决这些复杂的工程分析计算问题提供了有效的途径]2[。
1有限元法(1)基本概念有限元法是将弹性连续体离散成为有限个单元的一种近似数值解法。
基于Pumplinx的齿轮泵内部流场仿真文昌明;张宸赫;李玉龙【摘要】流体介质的搬运质量直接影响着齿轮泵的整体性能,其内部流场分布的精确分析甚为关键.基于UGNX 3D建模软件和专门的泵类CFD分析软件Pumplinx,首先通过装配方式建立出具有双侧间隙的主流域齿轮副3D模型,其次通过辅流域的补建模型构建出完整的流域3D模型,然后通过仿真运算确定适宜的前处理、网格划分和交互面创建,最后通过模块选取相关参数的设置来进行内部介质的搬运仿真.Pumplinx强大的后处理能力能快速获取泵内部介质的搬运质量,可为后续容积泵开发及空化性能分析等提供精确的流场分布.【期刊名称】《成都大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(037)003【总页数】6页(P307-312)【关键词】齿轮泵;整体性能;内部流场;Pumplinx;UGNX;仿真流程【作者】文昌明;张宸赫;李玉龙【作者单位】成都大学机械工程学院,四川成都610106;成都大学机械工程学院,四川成都610106;成都大学机械工程学院,四川成都610106【正文语种】中文【中图分类】TH325;TH137.30 引言外啮合齿轮泵(简称齿轮泵)是一种泵送油液的动力工具,因其价格、可靠性、寿命和自吸能力等方面的优势,在常规油类介质应用中相当广泛[1].但其结构易导致出现困油现象、径向力不平衡、进口空化、出口压力脉动等问题[2-6].在流体仿真软件出现以前,设计人员主要通过实验和理论分析的方法对齿轮泵的整体性能进行分析,而对其内部流场的细节常忽略不计.随着通用三维流体仿真软件的出现,设计人员实现了对齿轮泵内部流场的仿真分析[7-9].其中,Pumplinx是一款泵类CFD 软件,其主要针对齿轮泵的内部流场的仿真计算.目前,Pumplinx在齿轮泵中的应用,更多强调的是仿真结果的分析,而对其仿真流程的描述则过于简单[10-12].为此,本研究拟通过实例的详细描述,为齿轮泵的仿真过程提供参考案例.1 齿轮副模型1.1 主流域的齿轮副模型实例齿轮泵的参数为:模数3 mm,齿数10,压力角20 °,齿顶高系数1.125,顶隙系数0.25,变位系数0.139,齿宽20 mm;齿侧间隙0.05 mm,啮合处的油膜厚度0.03 mm;齿顶径向间隙0.1 mm;轴向间隙0.06 mm.经计算,节圆直径为30.866 mm,顶圆直径37.647 mm,啮合角24.03 °.主流域齿轮副建模过程为:首先,在UGNX 12软件中,借助齿轮建模——GC工具箱模块中的柱齿轮工具创建渐开线圆柱直齿轮,输入齿轮参数,得出的齿形(见图1).图1 主流域的齿轮副模型在图1中,若点击节圆直径和顶圆直径左侧的参数估计按钮,会弹出对话框,输入牙(齿)数和变位系数,程序内部会自动估算出节圆直径和顶圆直径;不过,估算出的值是按照无侧隙计算得出的,会造成齿轮副的齿形误差.为避免软件内部的无侧隙与泵用有侧隙齿轮副间的计算误差,在节圆直径和顶圆直径后的对话框内,直接输入实际的计算结果即可.其次,在装配文件中,将同齿形参数的主、从齿轮按有侧隙计算所得的中心距装配,并在两齿的啮合线上垂直装配进油膜厚度为0.03 mm的实体(见图2).同时,通过约束使两齿面与该实体几何接触.图2 固定侧隙值的齿轮副装配方法依据图2所示装配方法的齿轮副,具有了预设的啮合侧隙、啮合油膜厚度以及标准顶隙值(见图3).其中,o1为主动齿轮,o2为从动齿轮.图3 有侧隙齿轮副精确模型1.2 辅流域的补建模型为了构建仿真所需的整体流域,除上述主流域的齿轮副模型外,还需再补建出进、出口流域以及包裹齿轮副的8字形齿顶径向间隙处的环流域以及卸荷槽内的流域.同时,基于Pumplinx对齿轮泵做结构化动网格划分时,可选取高级网格模式直接创建出对称的轴向间隙,故在几何模型中可不必创建轴向间隙.取进油口直径18 mm,出油口直径17 mm,卸荷槽选取圆形卸荷槽,卸荷槽深度5 mm,补建出的三维模型如图4(a)所示.其中的2个齿轮、8字形环、进口、出口及4个耳形卸荷槽间,不得存在几何上干涉.图4 仿真所需必要几何模型及导出对话框然后,将以上的主、辅流域模型,通过UGNX 12的导出功能,按照图4(b)所示的对话框,导出Pumplinx能识别的*.stl格式文件.2 仿真运算前处理模型仿真运算前处理流程的步骤为:打开Pumplinx软件,新建一个项目(见图5).在图5(a)所示的Mesh面板区域上,点击Import/Export Geometry or Grid;然后,在图5(b)所示的属性区Properties上,按照Display Geometry/Mesh Properties→Operation的值为Import Surface→Surface Format→STL Triangulation File→Import Surface from STL Triangulation File.对应于导出后的stl文件,其几何实体如图5(c)所示.图5 STL文件的导入Pumplinx软件默认的长度单位为m,而在UGNX 12软件的默认单位为mm,因而对导入后的几何实体需比例缩放,其流程为:图5(d)对应GeometricEntities→所有CAD Surfaces面→在图5(a)的Mesh面板中→Transform Geometry or Grid→图6所示的比例缩放的属性面板→按照图示选取对应的值→Scale按钮.图6 比例缩放和几何实体的分割与合并网格划分前,还需对缩放后的几何实体做一定的分割与合并,其流程为:选中所有的几何实体→在图5(a)的Mesh面板区→Split/Combine Geometry or Grid→图6(b)所示的分割与合并的属性区→选中需要分割或合并的几何实体→图6(c)中选中对应的Operation值→图6(b)上对应的按钮→对分割与合并后的几何体分别进行命名,以便在网格划分后能够快速地找到相应的交互面(见图7).图7 重命名分割与合并好的几何体图7中,circle1~4为4个圆形卸荷槽壁面;circle1~4-mgi-top、bot为4个卸荷槽与齿轮副上下端面的交互面,亦或与轴向端面泄漏面的交互面;drive、slave-gear为主、从齿轮;drive、slave-gear-shroud为主、从齿轮的外侧壁面,即分割开的8字形壁面;inlet、outlet-mgi-drive,inlet、outlet-mgi-slave为进、出油口与主、从齿轮外侧壁面的交互面;inlet、outlet-wall代表进、出油腔的壁面;inlet、outlet-wall-mgi-bot,inlet、outlet-wall-mgi-top为进、出油腔的壁面与卸荷区的交互面.3 网格划分与交互面3.1 网格划分对于齿轮泵,其网格分为进油区、转子区、卸荷区、出油区4部分.其中,转子区域,可通过模块化的操作步骤快捷的生成高质量动网格,其流程为:点击图5(a)中的Rotor Template Mesher按钮→在属性面板中→选择或输入图8(a)所示的参数;Pumplinx对外齿轮在生成结构化动网格的同时,可直接生成对称的轴向间隙,只需在Setup Options选择Advanced图8 转子区及轴向间隙区的网格划分Mode高级模式,并输入轴向间隙的相关参数;最后点击Build Gear Mesh按钮,选中生成的几何体,并在Result面板区将Grid开关按钮勾选,即可出现如图8(b)所示的网格转子以及轴向间隙的网格.对进油区、卸荷区、出油区的网格划分,以进油区为例说明如下,其流程为:点击图5(a)中的General Mesher,按住Ctrl键,选中如图7中的inlet-inlet、inlet-wall、inlet-mgi-drive、inlet-mgi-slave、inlet-wall-mgi-bot、inlet-wall-mgi-top这6个片体所围成的进油腔,在如图9(a)所示的属性面板区,输入需要的网格参数,点击Create Mesh按钮,即可生成图9(b)所示的进油区网格.图9 进油区网格划分按上述方法接着生成卸荷区以及出油区的网格,则最后总的网格划分如图10所示.图10 齿轮泵网格(不包含轴向泄漏网格)3.2 交互面创建网格创建后,接着创建网格区域的交互面:点击Geometric Entities面板下的第一个切换按钮Group Entities by Volumes/Types,切换为Boundaries显示模式.为便于详细阐述交互面的创建,先删除在高级模式创建转子区动网格时自动创建的Mismatched Grid Interfaces和Interfaces.首先创建转子区与进出油区的交互.这里先创建齿轮转子网格上侧的半8字行片体与进出油腔上侧的片体交互(见图11),选中drive-gear-outside,inlet-mgi-drive,outlet-mgi-drive这3个边界片体,点击箭头所指的Connect Selected Boundaries via MGI按钮,即可创建这3个片体间的交互面.图11 交互面创建(1)按照图11所示的方法,依次创建其余的交互面,具体包括:图12(a)齿轮转子网格下侧的半8字行片体与进出油腔下侧的片体交互;图12(b)、12(c)分别创建齿轮上、下端面与端面间隙的交互面;图12(d)、12(e)分别创建上、下卸荷槽与端面间隙,以及进出口壁面的交互面.图12 交互面的创建2最后,创建好的交互面如图13所示.图13 交互面创建(2)4 模块选取及参数设置Pumplinx拥有业界独一无二的空化(汽蚀)模型,其具体设置为:在Model面板,点击Select Modules按钮,从列表中选取Cavitation模块添加进来,Model面板如图14所示.其中,gear模块在动网格生成时会自动添加进入,点击gear模块,在Properties属性面板输入图中所示参数.图14中,在时间定义项Time Definition中Number图14 模块与旋转参数设置of Revolutions表示仿真的圈数,Time Steps Per Drive Gear Tooth Rotation表示仿真每转动一个齿的迭代步数,在配置参数区Pump Configuration是主、从齿轮的齿数及中心坐标,在角速度定义区Angular Velocity Definition中,选择旋转方向以及转速的具体定义.点击几何实体,基于选定的空化模型,进行边界条件的设定,具体为:点击Geometric Entities面板下的第一个切换按钮Group Entities byVolumes/Types,切换为Boundaries显示模式,点击进口面inlet-inlet,在属性面板区的Model选项卡下会出现如图15(a)所示的选项,选择进口Inlet和输入进口压力,同理,点击出口面如图15(b)一样输入所需的参数.图15 进、出口边界条件设置在创建齿轮转子区动网格时以及转动参数设置时,驱动齿轮和从动齿轮的边界条件会自动添加,结果如图16所示,分别为drive-gear和slave-gear的边界条件,其余的边界面默认为壁面,可根据需要自行更改.图16 主、从动齿轮边界条件设置边界条件设置好后,接着设置介质参数,在图17中,选定体Volumes,在属性面板中,设置介质的相关参数.图17 介质参数设置5 仿真运行及后处理通常,为得到流体域中某一具体点的特征值以及特征曲线,需要建立监测点.本仿真以困油区内的困油压力为例,在图18中,点击几何实体面板下的Create a Monitoring Point按钮,并在属性面板中的Geometry选项卡下,将类型Type 选取为Prescribe Motion,因为随着齿轮的旋转,监测点的位置会被齿轮轮廓周期性的遮挡,把监测点设置为动态的,即在增加该点的设置入该点所处的位置,就会实时地显示出该点压力曲线.图18 创建监测点接着,在Simulation仿真面板上,做仿真前的最后准备.在图19中,选择所需的时间定义类型,可根据需要修改仿真的总旋转圈数,Number of Iterations为每计算一步的最大的迭代次数,Simulation Time(Duration)和Number of Time Steps分别代表旋转给定圈数的总时间以及总的仿真步数,Result Saving Frequency表示结果的保存频率,每运行10次就保存1次,保存的结果可以用来导出仿真动画.其数值越小保存的结果文件就越多,导出的动画连续性就越好,同时,导出的结果文件可以通过Load Result按钮加载,显示保存时的仿真状态.最后点击Start按钮,开始进行仿真运算.图19 仿真参数设置图20中,选中所有的Volumes,在Result面板中将变量Variable选定为presure,并在Min和Max处设置好压力的显示区间.图20 压力云图点击功能区的Add XY-Plot按钮,添加曲线,这里添加2条曲线作为演示,选中Plot1,点击曲线图左侧的Click for Variable List按钮展开变量列表,点击处于流体域中的点Point10,这时在变量列表中就会出现存在的空化以及流动性的一些指标,选中Presure,点击上方的Plot Selected Variable图标,就可以显示出该点的压力曲线.选中Plot2,点击Geometric Entities面板下的切换按钮Group Entities by Volumes/ Types,切换为Boundaries显示模式,同时选中inlet-inlet,outlet-outlet进出口面,在出现的变量列表中选中Mass Flux或者Volumetric Flux并点击Plot Selected Variable,就会同时出现这2个面的质量流或体积流,点击Combine Entity Data into a single Curve图标,对进出口面的质量流或体积流求和.仿真完成后,残差曲线、压力曲线以及进出口质量流的曲线如图21所示.其中,图21(a)为总步数的残差曲线图,点击右下角的切换按钮可以显示单步的残差图,可见所有的曲线都在-1以下,表明每一步计算都是收敛的,计算结果可靠.图21(b)为所创建的12个监测点所监测出的一个困油循环的实时压力曲线.图21(c)为进出口质量流以及两者之和.图21 残差、压力、质量流曲线6 结语本研究借助UGNX和Pumplinx软件,阐述了齿轮泵从建模到仿真的完整流程及细节重点,为Pumplinx软件运用于齿轮泵内部的学习、模仿和实践提供了详细的步骤,为后续容积泵开发及空化性能分析等提供了可借鉴的思路.参考文献:【相关文献】[1]李玉龙.外啮合齿轮泵困油机理、模型及试验研究[D].合肥:合肥工业大学,2009.[2]李玉龙.基于低速困油模型的外啮合齿轮泵高速困油特性分析[J].农业工程学报,2012,28(9):35-39.[3]Vacca A,Guidetti M.Modelling and experimental validation of external spur gear machines for fluid power applications[J].Simul Model Pract Th,2011,19(9):2007-2031. 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