基于数值模拟与实验三角转子泵性能研究.PDF

20 18 年9 月 农 业 机 械 学 报 第49 卷 第9 期 doi:10.6041/ j.issn.1000鄄1298.2018.09.046 基于数值模拟与实验的三角转子泵性能研究 李术才摇 李梦天摇 张摇 霄摇 张庆松摇 郝彭帅摇 王子昂 (山东大学岩土与结构工程研究中心,济南250061) 摘要:根据Wankel发动机传动原理,设计了一种双进出口的三角转子泵。 阐述了三角转子泵的工作原理和结构特 点,通过数值模拟和机械损失数学模型对三角转子泵的流量、压力、机械损失及机械效率等方面进行了计算和分 析,并通过实验对数值模拟的预测结果进行了验证。 结果表明,在额定转速190r/ min 时,进口流量波动较大,3个 工作腔交替完成吸入和排出,出口总流量较为平稳;工作腔一个工作循环的压力环包括工作腔扩容、快速增压、稳 定输出、快速降压4个阶段;实验流量和压力与模拟值吻合较好,随着转速的提高,压力和流量都明显提升,额定转 3 速下流量和压力的模拟值分别为8郾96m / h、2013郾92kPa;通过机械损失数学模型得到的、在额定转速下密封片的 摩擦损失、端面损失、轴承损失、齿轮啮合损失分别为103郾4、182郾5、60郾5、33郾2W,机械效率的模拟值和实验值较为 吻合,分别为92郾9%和93郾3%。 关键词:三角转子泵;Wankel发动机;机械损失;数值模拟;实验 中图分类号:TH326;TH38 文献标识码:A 文章编号:1000鄄1298(2018)09鄄0389鄄08 Investigation on Performance of Triangular Rotor Pump Based on Numerical Simulation and Experiment LI Shucai摇 LI Mengtian摇 ZHANG Xiao摇 ZHANG Qingsong摇 HAO Pengshuai摇 WANGZiang (Geotechnical and Structural Engineering Research Center,Shandong University,Ji爷nan250061,China) Abstract:According to the principle of Wankel engine transmission,a double inlet and outlet triangular rotorpumpwasdesigned,andtheworkingprinciple,structural characteristicsandmathematical model of cylinder line of thetriangularrotorpumpweredescribed. Mathematical model of mechanicallossesof the new pump such as sealsloss,rotor endloss,bearingslossand gear meshinglosswasbuilt. Theworking fluid in the pump was numerically simulated by using Fluent. The results of numerical simulation and mathematical model were used to calculate and analyze the flow rate, pressure, mechanical loss and mechanical efficiency of the triangular rotor pump,and the results of numerical simulation were verified by experiments. Theres