机理分析汽车冷却水泵叶轮多参数对其外特性影响分析.pdf

第 3卷 第 2期 汽车工程学报 Vol1．3NO．2 2013年 3月 ChineseJournalofAutomotiveEngineering Mar．2013 汽车冷却水泵叶轮多参数对其外特性影响分析 张婷婷，袁寿其，刘建瑞，张金凤，裴 冰 (江苏大学 流体机械工程技术研究中心，江苏，镇江 212013) 摘 要：针对比转速ns=59的汽车冷却水泵，选择对性能影响较大的叶轮的6个水力参数 、b、D、Z、D。、 ，并添 加了一个附加的辅助因素e，选取两个水平，设计了L(2)7因素2水平的正交表，即8个叶轮设计方案。将泵内部流体 划分为进 口、叶轮以及泵体和出口3个区域，运用 ICEM软件对8个方案的三部分水体分别划分网格，并通过ANSYS- CFX12．1软件分别对 8个方案水泵的全流场进行定常数值模拟，得出8个方案的外特性曲线，以及4个方案在设计流量 点处中截面上的静压分布图，找出了8个叶轮方案中性能最优的两个。分析得到了因素水平和因素对性能指标的影响主 次顺序，得出了叶轮水力参数的最佳组合方案。结果表明采用k(2’)正交表可以简化参数对水泵性能影响的研究方法， 再 由计算流体动力学 (ComputationalFluidDynamics，CFD)技术确定水力参数，在此基础上进行模型制造和外特性试验， 可缩短产 品研发周期，提高工作效率 。 关键词：汽车冷却水泵；叶轮水力参数； (27)．因素水平；计算流体动力学 (CFD) 中图分类号：TH311 文献标识码：A DOI：10．3969／j．issn．2095—1469．2013．02．04 ImpactofImpellerParametersonPerformanceof anAutomobileCoolingPump ZhangTingting，YuanShouqi，LiuJianrui，ZhangJinfeng，PeiBing (ResearchCenterofFluidMachineryEngineeringandTechnology，JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，Jiangsu，China) Abstract：Thispaperlistedsiximpellerhydraulicparameterswhichmayhaveeffectsontheperformance ofanautomobilecoolingpumpwiththespecificspeedns=59．Twolevelswerechosenwithanotherauxiliary factoreaddedtothefactors．AccordingtotheorthogonaltableL8(2，)Ieightkindsofimpellerswere designed．Thewaterinthepumpwasdividedintothreepartswhichareinlet，impellerandvolutewithoutlet andmeshwasgeneratedby ICEM software．Thesteadyflow oftheeightkindsofpumpswasstudiedby numericalsimulationusingANSYS—CFX12．1andtheexternalcharacteristiccurveswereobtained．Pressure distributionsincrosssectionatthedesignflow pointsforfourpumpswerecalculatedandthebesttwoofthe eightpumpswerefound．Theorderofinfluencingfactorsonperformanceandfactorlevelswereanalyzed，and thebestcombinationoftheparameterswasobtained．TheresultshowsthatusingorthogonaltableL8(2) can si