凸轮泵转子型线设计及模拟计算
随着流体机械的快速发展,特别是泵行业,结构简单且工作效益高的凸轮泵越来越受到研究人员的关注。凸轮泵是一种特别形式的容积泵,转子与腔壁间和两个转子间都存在合理的间隙。间隙的存在能保证介质安全输送,使转子与泵壁间不会产生滑动摩擦,延长泵的使用寿命。由于凸轮泵耗电量少、效率高,并符合国家的节能减排政策,各企业正在大力推行。
最后,通过监测得到的数据可得到以下结果：
1.二维模拟计算中,三种模型的输出速度都呈现周期性的波动,渐开线和圆弧构成的模型输出的平均速度最大、综合性能最好；叶峰为共轭曲线叶谷为圆弧的模型波动的最剧烈、输出速度小,性能差。
2.对渐开线模型和叶峰为圆弧模型三维计算对比,两种模型输出流量和压力都呈现周期性的波动,渐开线模型输出压力较小,压力“脉动”现象较为明显,但输出的流量较大；叶峰为圆弧模型输出压力大,但流量较小。转子为渐开线的凸轮泵工作效率最优。
3.介质在泵腔内会出现二次流动和漩涡现象,主要出现在转子边缘处和两个转子啮合处,这种现象会损失介质的能量,造成泵的工作效率降低。
4.对于渐开线和圆弧构成的模型在转速提升的同时,出口的流量和压力都随之上升,压力波动的频率随之升高,产生较大的噪音。出口压力达到一定范围后,出口流量并没有增加,此时,凸轮泵模型泄漏或其他形式损失的能量较大,泵的工作效率降低。
