汽车水泵是内燃机冷却系统的重要部件,通过有限元分析软件对水泵叶轮进行了应力分析。利用该软件多工况组合的功能,计算叶轮在多种载荷共同作用下的应力分布,为汽车水泵叶轮结构的优化设计和可靠运行提供了依据。

以雷诺时均 N-S 方程为基本控制方程，采用标准 k-ε湍流模型，利用计算流体动力学软件 PumpLinx 模拟了汽车水泵内部的三维湍流流场，研究了水泵叶轮平衡孔及口环间隙对多工况下外特性的影响，并以叶轮有口环间隙、平衡孔这一工况对复杂流场中各个位置上的压力分布、速度分布和叶轮汽蚀进行分析。通过与试验数据进行对比验证，试验结果与数值预测结论基本吻合。提出了减小汽车水泵各部件水力损失的合理性建议，研究结论有效地指导了汽车水泵的开发过程，对其他同类产品的研发也具有指导意义。

水泵工作过程中内部循环水的流体动力学特性对水泵性能产生重要影响,通过水泵流体动力学仿真分析可以预先为水泵定型投产后的性能研究提供依据。本文采用流体动力学仿真软件对某型汽车水泵进行了流体动力学有限元建模分析,并针对不同转速和流量工况条件开展了相关仿真模拟、计算对比和试验研究。既验证了水泵流体动力学仿真模型及内部流体运动规律分析的有效性,又获得了该水泵的理论扬程、轴功率和总效率等数值,总结了相关影响规律,为该汽车水泵的设计、性能预测和制造提供了理论依据。

汽车水泵作为汽车冷却系统中的重要部件，对发动机性能有着重要的影响。基于SSTk-ω湍流模型，对不同尺寸下叶顶间隙的汽车水泵进行了非定常数值计算，研究了其内部流场和压力脉动特性。结果表明：在不同的叶顶间隙下，泵内流场的压力脉动特性均表现出明显的周期性变化，各监测点压力脉动峰值均出现在叶频处，同时随着叶顶间隙的增大，叶片上和蜗壳内的压力脉动是逐渐减弱的；泵内压力梯度也随着叶轮旋转呈现周期性变化，随着叶顶间隙的增大，叶轮、蜗壳和叶顶间隙上的压力是逐渐减小的；叶轮流道内和蜗壳出口处均出现二次流回流旋涡，随着叶顶间隙的增大，叶轮流道内涡强度减弱，蜗壳出口处涡强度加剧。