基于PumpLinx的变量燃料泵流动特性仿真研究
王凯;孙涛;史小锋;伊寅;李永东;黄艳芬
【摘 要】To reveal the flow characteristics of the variable fuel pump for a
torpedo, this paper proposes a hydraulic simulation method of the static
variable cylinder valve axial piston pump by using the rotary cylinder
plunger pump template in the professional pump computational fluid
dynamics(CFD) simulation software PumpLinx, and further sim-ulates and
analyzes the flow, pressure and cavitation of the pump. Simulation results
show that this pump does not pro-duce cavitation, but there exists
obvious pulse offlux with unsmooth transition. This research may benefit
the improve-ment and design of the fuel pump with variable valve angle.%为了研究鱼雷变量燃料泵的流动特性, 文中提出了一种使用标准模版实现静缸式柱塞泵的研究方法, 通过3D建模软件UG与计算流体力学(CFD)仿真软件PumpLinx完成对柱塞泵的仿真.在此基础上, 进一步对泵的流量、压力和空化进行了仿真和分析.仿真结果表明, 变量泵不会产生空化现象, 但流量脉动较大且高低压过渡不平稳,
基于CFD模拟的油气分离器性能优化
随着全球能源需求的增长，石油和天然气行业的发展变得越来越重要。油气分离器是油气生产过程中的关键设备，用于将油气混合物分离为油和气两个组分。分离效果的好坏直接影响着油气的处理效率和产量。为了优化油气分离器的性能，越来越多的工程师和研究者开始采用计算流体力学（CFD）模拟方法。
CFD模拟是一种基于数值方法的流体流动和传热过程的模拟技术。通过建立分离器的几何模型和流体模型，可以在计算机上进行大规模的数值计算，预测分离效果，并进一步分析和优化分离器的结构和操作方式。与传统实验方法相比，CFD模拟具有成本低、灵活性强的优势，能够提供更详细的流场和分离效果信息。
首先，进行CFD模拟时需要建立分离器的几何模型。几何模型的准确性对模拟结果的精确性起着决定性作用。根据实际分离器的尺寸和结构，可以使用三维CAD软件绘制几何模型，包括进料管道、分离室、出口管道等。同时，需要注意编写几何模型的网格生成算法，以确保网格的划分均匀和充分。
其次，建立流体模型是进行CFD模拟的关键步骤。由于油气分离器中存在多相流动过程，流体模型需要考虑多个相的物理性质和相互作用。通常将气相和液相分别建模，并添加适当的物理模型和相关参数。对于气相，可以考虑雷诺平均N-S方程和ke-ε湍流模型。对于液相，可以使用VOF（Volume of Fluid）模型来描述气液分界面的运动。通过对流体的模型和参数进行调整，可以更好地模拟实际油气分离过程。
在进行CFD模拟时，还需要考虑边界条件的设置和模拟的时间步长。边界条件的合理设置可以反映实际工况，包括进口速度、压力、温度等。时间步长的选择要满足稳态和非稳态流动条件下的数值稳定性要求。此外，还可以考虑添加一些工艺参数，如装置的形态参数、液体的性质参数等，来进一步优化油气分离器的性能。 通过CFD模拟，可以获得分离器内气液两相的速度、压力、浓度等信息。这些信息可以用来评估分离器的性能，并导出一些关键指标，如分离效率、液体残留率和气体损失率。通过对这些指标的分析，可以找到改进分离器性能的关键因素，并制定相应的优化方案。
基于CFD仿真的齿轮泵流动特性研究
导言：
齿轮泵是一种常见的液压传动装置，广泛应用于工程机械、航空航天和汽车工业等领域。齿轮泵的流动特性直接影响其工作效率和性能稳定性。为了进一步优化齿轮泵设计和提高其工作性能，研究者们运用计算流体力学（CFD）仿真技术对齿轮泵的流动特性进行研究。本文将着重讨论基于CFD仿真的齿轮泵流动特性研究的相关背景、方法和结果。
一、背景介绍
齿轮泵是一种以齿轮传动为基础的液压泵，通过旋转齿轮将液体从吸入端输送到排出端。齿轮泵普遍应用于液压系统中，其工作效率和性能稳定性对整个系统的运行起着重要影响。然而，传统的实验方法难以实现对齿轮泵内部流动的直接观测和分析，因此需要借助CFD仿真技术。
二、基于CFD的齿轮泵仿真方法
1. 几何建模
齿轮泵的几何形状和大小对流动特性有着重要影响。在CFD仿真中，首先需要将齿轮泵的几何形状进行建模，最常用的方法是基于计算机辅助设计（CAD）软件绘制齿轮泵的三维模型。然后，利用CFD建模软件对齿轮泵进行网格划分，划分合适的网格可以保证仿真结果的准确性和稳定性。
2. 流体力学模型
齿轮泵的流体力学模型是基于Navier-Stokes方程组和连续性方程。通过假设流体为不可压缩、粘性流体，并引入相应的边界条件，可以建立适用于齿轮泵的流体力学模型。同时，考虑到齿轮泵内部的旋转部分，需要引入动网格技术。 3. 边界条件和初始条件
仿真中的边界条件和初始条件的设置对流动特性的仿真结果具有重要影响。一般来说，吸入端设置为固定速度，排出端设置为静态压力出口，齿轮表面则设置为无滑移壁面。对于初始条件，可以采用稳态或者暂态条件进行仿真。
4. 数值求解
通过对Navier-Stokes方程组进行离散化处理，利用隐式或显式数值求解方法，可以求解得到齿轮泵内部的流动速度、压力和温度等参数的分布情况。求解过程可以通过CFD仿真软件来实现。
三、基于CFD的齿轮泵流动特性研究结果
第50卷第8期2019年8月中南大学学报(自然科学版)JournalofCentralSouthUniversity(ScienceandTechnology)Vol.50No.8Aug.2019
齿轮箱浸油润滑流场及温度场仿真分析
鲍和云，范永，朱如鹏，陆凤霞，靳广虎
(南京航空航天大学直升机传动技术重点实验室，江苏南京，210016)
摘要：为了研究浸油润滑齿轮箱的内部流场和温度场，采用RNGk-ε湍流模型、流体体积(VOF)模型和动网格模
型，对齿轮箱内部流场进行动态数值模拟；应用多重参考系(MRF)模型对齿轮箱进行稳态温度场仿真，分析齿轮
转速、浸油深度及滑油黏度等对齿轮温度场的影响。研究结果表明：运用动网格法可以较好地对齿轮箱中的油
液分布、速度场和压力场进行仿真；MRF模型可以用于对齿轮箱稳态温度场进行分析，且齿轮转速、浸油深度
和滑油黏度对齿轮啮合面的温度影响较大。
关键词：齿轮箱；浸油润滑；动网格模型；流场；MRF模型；温度场
中图分类号：TH132.413文献标志码：A文章编号：1672-7207（2019）08-1840-08
Simulationanalysisofflowfieldandtemperaturefieldof
oil-immersionlubricationgearbox
BAOHeyun,FANYong,ZHURupeng,LUFengxia,JINGuanghu
(NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonHelicopterTransmission,NanjingUniversityofAeronautics
andAstronautics,Nanjing210016,China)
Abstract:Inordertostudytheinternalflowfieldandtemperaturefieldoftheoil-immersionlubricationgearbox,RNG
