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  • 西樵升降车出租,乐从升降车出租,丹灶升降车出租    共轨高压供油泵流场仿真分析所需三维实体模型的建立方法?
    新闻分类:行业动态   作者:admin    发布于:2021-09-154    文字:【】【】【


            西樵升降车出租,乐从升降车出租,丹灶升降车出租    共轨高压供油泵流场仿真分析所需三维实体模型的建立方法?    根据共轨高压供油泵三维工程图纸,运用 UG12.0 建立起共轨高压供油泵流场仿真分析所需三维实体模型,其主要构件包括进油口、进油阀阀芯(锥阀)、柱塞腔、柱塞、出油阀阀芯(球阀)、泵油口以及出油阀阀芯升程限位器。弹簧力在 UDF 程序中具体体现,因此初始几何模型中省略了弹簧。 在配流阀流体仿真建模过程中,为了兼顾网格质量与计算精度,对模型进行了简化,简化了柱塞间隙、柱塞以及进出流阀的倒角。该模型为柱塞处于下止点,进、出油阀均关闭的时刻,在阀芯与阀座间预留了 0.02mm 的初始网格,在实际计算中预留网格处建立分割面,采用 event 功能控制该面的封闭和打开。
     

          计算域网格划分 :  ICEM CFD 作为专业的流体仿真网格划分软件,具有便捷的流道抽取功能、强大的破损面修复功能,网格生成技术、友好的软件界面,为各种 CFD 求解软件提供网格模型。如今 ICEM CFD 已经逐渐取代 GAMBIT,成为了与主流求解软件 Fluent 和 CFX 搭配度最好的网格处理软件。 首先将导入 UG 创建好的实体模型,进行高压油泵内流道的抽取并开始划分网格。由于阀芯运动时容易导致阀隙部分网格质量下降,而 Fluent 动网格技术模块的局部网格重构功能够很好地对网格进行重新划分,得到质量较好的网格。但是网格重构功能仅适用于四面体网格,所以本文完全采用非结构四面体网格进行离散。为了在保证计算精确性的前提下节省计算时间,在柱塞泵工作腔、入口和出口部分等流速和压力梯度较小的区域,网格可以画得稀疏以加快计算效率,节省计算时间;而流体流经阀芯时较狭窄的流道会产生较大压降,因此为了得到精确的仿真结果,需要加密阀芯周边的网格。最终划分好的计算网格,  该网格总网格单元数 177513,全局网格最大长度尺度为0.8mm。在阀芯与阀座间隙处对网格进行了加密,加密网格最大尺寸为 0.1mm其中进油阀阀芯间隙处为局部加密 1、出油阀阀芯间隙处为局部加密 2。 所有网格质量均在 0.3 以上,满足计算要求。  

        

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          边界条件及介质属性定义: 数值仿真中流体介质为液体柴油,其密度为 770kg/m3,动力粘度为 0.5624 kg/(m*s)。 在瞬态仿真计算中,初始边界条件特别重要。只有合适的初始边界条件,才有可能得出正确的仿真结果。   使用 event 功能实现阀口预留网格部分的开启与封闭,进而实现柱塞泵的全过程工作模拟。泵油阶段,出油阀阀口预留网格为 interior,进油阀阀口预留网格为 wall。吸油阶段,出油阀阀口预留网格由interior 转变为 wall,进油阀阀口预留网格由 wall 转变为interior。 离散格式对计算精度也有较大的影响。为了提高模拟计算稳定性,同时减小截断误差,本文釆用二阶迎风格式进行离散,并降低压力与动量的松弛因子为 0.2、0.3。 由于本文对柱塞泵的工作过程仿真由泵油阶段开始,采用标准初始化方式,设定计算域内初始压力为 0.6MPa,并利用 patch 功能单独定义出油阀到出油口的流体域压力为180MPa,初始压力场如下图。 
     

           计算模型的验证: 本文通过比较凸轮转速为 2000r/min 的工况下供油泵通流流量的理论值与仿真值对建立的仿真模型进行验证。其中仿真流量为泵油阶段(0-0.015s)出油阀出口处流量值与进油阶段(0.015-0.03s)进油阀入口处的流量值。 理论上,在忽略流体惯性水头的可压缩性的情况下,往复式柱塞泵的流量 Q(m3/s) 计算公式为: Q=v*A   式中:v 为柱塞速度(m/s) A 为柱塞端面面积(m2) 计算得到高压油泵理论流量与数值仿真流量的值。仿真流量的值始终小于理论流量,柱塞速度较小时,理论流量与仿真流量差距较小,柱塞速度越大,差距越大。这是由于 CFD 仿真计算考虑了流体的可压缩性与惯性水头的影响,柱塞速度大时,流体速度大,惯性水头的影响越大。二者最大差异产生在 0.0075s、0.0225s,即柱塞压缩速度与拉伸速度分别达到最大值时,最大差值为 5%,可以认为计算模型符合计算要求。 



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    点击次数:96  更新时间:2021-09-15  【打印此页】  【关闭
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