《柱塞泵配流副瞬态流场数值模拟与可视化试验研究》范文.pdfVIP

《柱塞泵配流副瞬态流场数值模拟与可视化试验研究》篇

一

一、引言

柱塞泵作为液压传动系统中的关键设备，其性能的优劣直接

关系到整个系统的运行效率和稳定性。配流副作为柱塞泵的核心

部件之一，其瞬态流场的特性对泵的性能具有重要影响。因此，

对柱塞泵配流副瞬态流场进行数值模拟与可视化试验研究，对于

优化柱塞泵的设计和提升其性能具有重要意义。本文将针对柱塞

泵配流副的瞬态流场进行数值模拟，并通过可视化试验研究其流

场特性，以期为柱塞泵的设计和优化提供理论依据。

二、柱塞泵配流副结构及工作原理

柱塞泵的配流副主要由泵体、柱塞、配流盘等部件组成。在

工作过程中，通过配流盘的旋转运动，实现柱塞的往复运动，从

而完成液压能的转换和传递。配流副的瞬态流场是指在泵体内部，

由于柱塞的运动和配流盘的旋转而产生的流体流动状态。这种流

动状态的复杂性对泵的性能有着直接的影响。

三、瞬态流场数值模拟方法

为了研究柱塞泵配流副的瞬态流场特性，本文采用数值模拟

的方法。具体步骤如下：

1.建立几何模型：根据柱塞泵的实际结构，建立配流副的几

何模型。

2.网格划分：将几何模型进行网格划分，以便于后续的数值

计算。

3.设置边界条件和初始条件：根据实际工作情况，设置流体

域的边界条件和初始条件。

4.数值计算：采用适当的湍流模型和求解方法，对瞬态流场

进行数值计算。

5.结果分析：对计算结果进行分析，提取出流场的速度、压

力等关键参数。

四、可视化试验研究方法

为了更直观地了解柱塞泵配流副的瞬态流场特性，本文还进

行了可视化试验研究。具体步骤如下：

1.试验装置搭建：搭建柱塞泵试验台，安装传感器和可视化

设备。

2.试验操作：按照实际工作情况，对柱塞泵进行操作，并记

录相关数据。

3.可视化处理：通过高速摄像机等设备，对流场进行实时观

测和记录。

4.结果分析：对可视化结果进行分析，提取出流场的流动状

态和特性。

五、数值模拟与可视化试验结果分析

通过对柱塞泵配流副的瞬态流场进行数值模拟和可视化试验

研究，我们得到了以下结果：

1.数值模拟结果：通过数值计算，我们得到了配流副瞬态流

场的速度、压力等关键参数。结果表明，流场在柱塞运动和配流

盘旋转的作用下，呈现出复杂的流动状态。

2.可视化试验结果：通过高速摄像机等设备，我们观察到了

配流副瞬态流场的实际流动状态。结果表明，流场的流动状态与

数值模拟结果基本一致，验证了数值模拟的准确性。

3.结果分析：通过对数值模拟和可视化试验结果的分析，我

们发现配流副的瞬态流场具有明显的周期性和非线性特性。这些

特性对柱塞泵的性能有着重要的影响。因此，在设计和优化柱塞

泵时，需要考虑这些特性，以提升泵的性能和稳定性。

六、结论与展望

通过对柱塞泵配流副瞬态流场的数值模拟与可视化试验研究，

我们深入了解了配流副的瞬态流场特性和流动规律。这为柱塞泵

的设计和优化提供了重要的理论依据。然而，由于柱塞泵的复杂

性，仍有许多问题需要进一步研究和探索。例如，可以进一步研

究不同工况下配流副的瞬态流场特性，以及不同设计参数对流场

的影响等。此外，随着计算机技术的不断发展，可以尝试采用更

先进的数值模拟方法和可视化技术，以更准确地描述柱塞泵的瞬

态流场特性和流动规律。总之，对柱塞泵配流副瞬态流场的研究

具有重要意义，将为柱塞泵的设计和优化提供重要的指导。

《柱塞泵配流副瞬态流场数值模拟与可视化试验研究》篇

二

一、引言

柱塞泵作为液压传动系统中的关键设备，其性能的优劣直接

关系到整个系统的运行效率和稳定性。而配流副作为柱塞泵的核

心部件，其流场特性的研究对于提高柱塞泵的性能具有重要意义。

本文以柱塞泵配流副的瞬态流场为研究对象，通过数值模拟与可

视化试验研究，深入探讨其流场特性及流动规律，以期为柱塞泵

的设计和优化提供理论依据。

二、数值模拟方法

1.模型建立

本文采用计算流体动力学（CFD）方法，建立柱塞泵配流副

的三维模型。模型包括柱塞、缸体、配流盘等关键部件，并考虑

到流场的复杂性和多变性，对模型进行合理的简化。