滑片泵工作过程

发布时间：2016年6月18日   |   阅读次数： 198

滑片泵工作过程
空化是润滑油滑片泵工作过程中容易发生 的一种物理现象。空化发生时，滑片泵的工作性能 受到很大的影响，往往导致滑片泵工作寿命缩短和 效率下降，产生振动和噪声。滑片泵内的空化主要 为叶片表面空化和间隙空化。叶片表面空化通 常是由叶片背面的二次流引起的，间隙空化是润滑 油经过叶片与定子壁面的径向间隙以及叶片轴向端 面间隙引起局部流速增加，压力下降到润滑油的当 地饱和蒸气压而形成的。目前，从公开发表的文献 来看，研究人员通过理论分析和经验公式对滑 片泵工作性能和空化现象做了一定的研究。由于滑 片泵叶片的工作面积是变化的，仅靠理论分析和经 验公式难以对滑片泵的空化特性作进一步的研究。
随着计算流体力学(CFD)的发展和计算机性能的提 高，CFD为进行滑片泵空化特性的研究提供了重要 手段，己有研究人员对简化滑片泵模型(简化处理 滑片头部和定子之间的间隙形状)进行了二维或三 维的数值模拟。
利用CFD技术来模拟滑片泵的空化特性的关 键问题是滑片泵在变容积过程中运动边界的处理以 及空化区气液界面的处理。处理运动边界的方法通 常有基于贴体网格的任意拉格朗日欧拉(ALE)方 法、重叠网格法和浸入边界法。由于浸入 边界法存在边界上求解精度不高和存在体积误差问 题，目前没有广泛使用，而ALE方法和重叠网格法 则得到了较为广泛的使用。空化区气液界面的处理 主要涉及空化模型和气液界面的捕捉，目前在CFD 软件中广泛采用的是流体体积(VOF)方法和 基于Rayleigh-Plesset方程]的Rayleigh空化模 型。本文通过自编程序与Started软件相结 合，采用ALE方法准确模拟滑片运动过程中的相对 位置，精确捕捉滑片头部和定子之间的间隙形状。
并利用该功能，结合湍流模型Czz-zs7 和Rayleigh空化模型对某一航空发动机滑片泵的内 部流场进行数值模拟，通过计算结果和实验结果的 比较确定合适的空化模型参数，分析滑片泵内的流 动特性和空化产生、发展和溃灭的过程；研究滑片泵 进、出口压力对滑片泵工作性能和空化特性的影响。
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