目前,国内外学者针对摆动泵的研究大多是集中于传统的摆动泵,而对于全新摆动泵结构设计方面的研究则相对较少。新型摆动泵存在结构复杂和流量脉动大等问题,为此,基于虹膜机构可变孔径原理,提出了一种结构简单的新型摆动泵模型,并对新型摆动泵进行了运动学分析和内部流场研究。首先,分析了新型摆动泵的工作原理,建立了新型摆动泵的几何模型,并推导出了虹膜机构位移、速度及相应的瞬时流量方程;然后,使用ICEM CFD软件对新型摆动泵进行了网格划分,利用Fluent软件的动网格技术,采用RNG k-ε湍流模型,对新型摆动泵的流体区域进行了数值模拟;最后,采用数值模拟的方式,得到了新型摆动泵内部流场在周期内的压力分布云图、速度分布云图和流量脉动曲线;并通过比对流量脉动曲线,验证了运动学方程的正确性。研究结果表明:新型摆动泵的结构设计是有...

基于计算流体力学(CFD)中的动网格技术对双道超车进行了数值模拟,研究表明,双道超车过程中,3辆车周围均出现强烈的压强和空气流速变化,当主超车在两车之间时,流场变化更为复杂。随着车辆相对位置的变化,3辆车周围的涡形态发生明显变化,涡的变化消耗流场中的能量,使车身受力发生变化。行驶过程中,3辆车的侧向力、风压中心位置和横摆力矩均发生明显变化。绝对速度增加,主超车与被超车的最大侧向力均呈线性增长,给车辆行驶稳定性带来负面影响。

齿轮油泵结构简单,体积小,自吸能力强,常用于油田、港口、码头和船舶等大流量输油、卸油中。本文建立了齿轮油泵的物理模型,并采用Fluent软件,采用动网格技术对齿轮油泵进行了动态数值模拟。重点分析了齿轮油泵在齿轮旋转情况下的内部压力场和速度场的变化,为今后齿轮油泵的设计和结构优化提供很多有价值的参考数据。

为了提高锁止阀开启中液动力的计算效率,通过动网格技术在流体动力学软件Fluent中模拟锁止阀的阀芯开启过程,在对阀口过流面积进行数值计算的基础上,分析其流量及流量系数随阀芯位移的变化情况。使用BP神经网络对随机抽样法获得的样本数据进行训练和预测,并对预测的结果进行准确性评估。最后,以BP神经网络预测的数学模型为基础,使用遗传算法对锁止阀节流槽参数进行优化。结果表明:优化后的锁止阀开启过程中流量-开度特性更加稳定,有利于提高锁止阀的工作性能。

滚动转子式压缩机是通过偏心转子的转动与滑动档板的平动，完成吸气、压缩、排气等功能。本文采用局部弹性变形与网格重组的CFD动网格技术，对制冷型滚动转子压缩机瞬时动态流场进行了数值模拟。可以计算压缩理想气体为工作介质，满足流体控制方程及气体状态方程，湍流模型采用标准k—e模型。计算得到了压缩机主要性能参数随时间变化的谐波规律、流场分布及压力分布，观测到滚动转子式压缩机内旋涡生成、运动、增大或缩小等现象。

新型球塞式空气压缩机以球形物作为活塞，完成吸气、压缩和排气过程。采用CFD动网格技术和UDF功能，对球塞吸气和压气动态过程进行流场仿真，得出了不同时刻速度矢量图。通过速度矢量图，分析球塞工作腔内空气在吸气、压缩和排气过程中的流动状况，并根据分析结果对工作腔进行结构优化，改进后的工作腔中涡流现象明显减小，从而减小振动、噪声和能量损失。

为了捕捉三惰轮复合齿轮泵的内部流场变化，对其流场仿真进行了研究。利用计算流体动力学（CFD）软件Fluent软件的动网格技术对复合齿轮泵的二维简化模型进行了流场仿真，为复合齿轮泵的三维流场仿真分析奠定了基础，为基于动网格的齿轮泵内部流场模拟走向实践奠定基础。

为揭示一种基于卵形齿轮作为工作元件的新型非圆齿轮泵的压力变化及流量脉动规律,运用Fluent动网格技术,成功实现了外啮合非圆齿轮泵的真正三维非稳态数值模拟.捕获了卵形齿轮泵压力及流量波动,得到了流场分布情况及啮合处压力差和出口流量的变化规律.发现卵形齿轮泵比圆形齿轮泵的流量虽然有较大的提升,但其流量波动也较大,难以满足实际应用的需求.为降低流量波动,提出利用两组一样的卵形齿轮并联装配的优化方案来实现流量补偿.对并联卵形齿轮泵的数值模拟分析表明,其流量脉动比单组卵形齿轮泵降低了56%.可见,该新型并联泵具有更大的实用价值.

为了捕捉外啮合齿轮泵在高速旋转过程中内部流场的瞬时变化情况，针对某型号齿轮泵的实际模型，通过采用流体动力学软件FLUENT的动网格技术，对齿轮泵二维内部流场进行了仿真计算，得出齿轮泵在正常工作过程中，内部瞬态压力场和速度场的分布情况以及泵进出口的瞬时流量数据，并将其与理论平均流量进行了对比分析。从仿真结果可以看到：两齿轮在啮合过程中，困油压力可以升高到工作压力的数十倍，油液在齿轮啮合处被高速挤出，高压腔油液经齿顶圆径向问隙向低压腔泄漏，且速度较大。这些计算结果为外啮合齿轮泵的研究和优化设计提供了理论依据。

输流管道系统中的水锤现象是引起管道失效的主要原因,传统的分析方法常基于特征线法进行一维计算,而忽视了流体流动所带有的典型三维特征。因此,本文采用三维计算流体动力学(CFD)对关阀水锤现象进行分析。研究中,建立了直管路和分支管路试验模型,利用动网格技术实现阀门快速关闭,并通过UDF文件修改介质属性实现在瞬态模拟中实时考虑流体可压缩性。数值模拟结果与试验数据对比分析可知,三维CFD分析方法可以准确模拟关阀水锤的压力脉动衰减过程,并且2种不同管路中的压力脉动波动周期、波形与试验数据吻合程度较高,验证了三维CFD方法在管路瞬变流分析上的准确性。研究结果对与进一步改进一维瞬变流计算模型精度、水锤预防和管路设计有重要指导意义。