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基于新型卸荷槽的齿轮泵内部流场及空化特性分析

作者：李镕熙,周龙,周振华,等. 日期：2022-10-20/span> 浏览：527 查看PDF文档

基于新型卸荷槽的齿轮泵内部

流场及空化特性分析*

李镕熙1,周龙2,周振华2,万方2,张国庆1*

(1.北京理工大学宇航学院,北京 100081;2.中国航发贵州红林航空动力

控制科技有限公司产品设计所,贵州贵阳 550009)

摘要:通过理论分析和实验难以获得高转速航空燃油齿轮泵的内部流场及空化特性,针对这一问题,对采用了新型卸荷槽结构的航空燃油齿轮泵进行了数值模拟研究。首先,采用了标准kε湍流模型与全空化模型作为齿轮泵数学模型;然后,通过对比分析的方式,分析了新型卸荷槽齿轮泵的性能提升问题;对不同转速下的新型卸荷槽齿轮泵内流场进行了数值求解,得到了其流动及空化特性;最后,搭建了齿轮泵的质量流量试验平台,进行了不同转速下高转速航空燃油齿轮泵流量测试,并对其仿真结果进行了对比验证。研究结果表明:与矩形卸荷槽齿轮泵相比,新型卸荷槽齿轮泵可以减少44.6%的流量脉动,能有效减少流场空化范围,且其流场最大压力、最小压力均出现在齿轮啮合处;流场最高速度可达130m/s~132m/s,最大速度存在于齿轮啮合处;随着转速的提高,流场内气体体积分数和空化范围逐渐增大。该成果可以为预防航空燃油泵出现空化现象,提高送油效率,以及齿轮泵的运行维护提供理论依据。

关键词:航空燃油齿轮泵;空化现象;流量脉动;数值模拟;湍流模型;全空化模型

中图分类号:TH325;V233.22文献标识码:A文章编号:1001-4551(2022)08-1017-07

本文引用格式:

李镕熙,周龙,周振华,等.基于新型卸荷槽的齿轮泵内部流场及空化特性分析［J］.机电工程,2022,39(8):1017-1023.

LI Rong-xi, ZHOU Long, ZHOU Zhen-hua, et al. Numerical analysis of internal flow field and cavitation of gear pump based on new relief groove［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2022,39(8):1017-1023.