关于密封间隙对汽车冷却水泵性能影响的研究.pdf

2014年第42卷第 12期 流 体 机 械 47 文章编号： 1005—0329(2014)12—0047—05 密封问隙对汽车冷却水泵性能影响的研究 张启华，徐媛晖，施卫东，王 川 (江苏大学 流体机械工程技术研究中心 ，江苏镇江 212013) 摘 要 ：为探明汽车发动机冷却泵在高负荷运转条件下，普遍存在的性能指标急速下滑，甚至失效的问题 ，采用 CFD 数值计算，研究冷却泵密封间隙大小对泵性能参数的影响。分别计算了完全密封、密封问隙分别为0．2mm，0．3mm及无 密封条件下的外特性参数，并作了分析对 比。计算结果表明，在密封完全失效的条件下，泵指标只能达到设计指标的 60％，而在0．2mm间隙下，性能指标也已下降 10％。考虑到冷却泵始终处于振动环境中运行 ，而通常的端面密封很难长 时间保持有效。因此 ，提出一种屏蔽式的冷却泵，并初步进行了研究。 关键词 ： 冷却泵；密封间隙；性能；CFD；屏蔽 中图分类号 ： TH311 文献标志码： A doi：10．3969／j．issn．1005—0329．2014．12．010 Preliminary StudyontheEffectoftheSealGaponAutoCoolingPump ZHANGQi—hua，XUYuan—hui，SHIWei—dong，WANGChuan (ResearchCenterofFluidMachineryEngineeringandTechnology，JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，China) Abstract： Forvehicleenginecoolingpumps，toinvestigatethewidelyexistedperformancedecline，evenfailureunderhigh-load operatingconditions，theCFD simulationisadoptedtoinvestigatetheeffectsofthesealgapsizeonthepumpperformance．Com— pletelyseMed，Gapsize0．2mm，0．3mm，noseal，fourdifferentsealingconditionsareinvestigatedrespectively．Theresultsshow that，withsealfailure，thepumpperformanceisdroppedto60％ ofthedesignperfomr ance．Whileevenwith0．2mm gap，thepump perfomr anceisdecreasedby10％ ．Consideringthatthecoolingpumpisalwaysoperatingundervibrationenvironment，anditis difficultforthecommonlyusedmechanicalsealtoguaranteesafety．Subsequently，acannedcoolingpumpstructureisproposed， andisinvestigatedpreliminarily． Keywords： coolingpump；sealgap；perfomr ance；CFD；canned 1 前言 组振动的影响，普通端面密封很容易失效。由于 每家公司所设计的冷却泵结构各不一样 ，其密封 冷却泵是各类机车冷却系统必需的增压循环 的设计也根据具体的机车总装结构来进行布局， 设备。一方面，受空间制约，需采用高转速来满足 相应的密封结构也各不相同，目前很少有专门针 扬程，另一方面，高转速易导致泵汽蚀性能下降。 对通用密封设计的研究。文献 [15]通过改进某 文献[1]采用前弯叶片来提高扬程，效果 明显。 微型车的密封材料和结构，改善了耐磨、耐热和泄 以往设计人员基于经验来设计冷却泵。文献 [2