乳化液泵的理论分析与数值模拟-论文.pdf

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1、86液压与气动2015年第5期doi：10．11832／j．issn．1000-4858．2015．05．019乳化液泵的理论分析与数值模拟杨国来，朱礼浩，张晓丽，田丽红，陈强·(1．兰州理工大学能源与动力工程学院，甘肃兰州7313050；2．兰州理工大学温州泵阀工程研究院，浙江温州325105)摘要：针对具有典型结构的BRW200／31．5型乳化液泵在工作过程中经常出现的容积效率低、噪声高等问题，基于某公司的成熟产品，通过对泵进行理论分析计算，得出泵运行时柱塞的位移、速度曲线图。运用Fluent数值模拟仿真软件，对泵的液力端即泵头组件的流

2、道进行流场仿真分析，找到影响上述问题的关键点，进而优化其结构，为今后的设计生产提供一定的参考。关键词：乳化液泵；容积效率；噪声；流道；数值模拟中图分类号：TH137．5文献标志码：B文章编号：10004858(2015)05-0086-04TheoreticalAnalysisandNumericalSimulationofEmulsionPumpYANGGuo—lai’，ZHULi．hao’，ZHANGXiao．1i，，TIANLi—hong'，CHENQiang'(1．SchoolofEnergyandPowerEngineering，

3、LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou，Gansu730050；2．WenzhouAcademyofPump&ValveEngineering，LanzhouUniversityofTechnology，Wenzhou，Zhejiang325105)Abstract：AimingattheproblemsoflowvolumetriceficiencyandhighnoisefortheBRW200／31．5emulsionpumpwithatypicalstructureoftenappearedint

4、hecourseofwork，weobtainthedisplacementofplungerandthevelocitycurvewhenthepumpisrunningthroughthetheoreticalanalysisforthematureproductofacompany．ThefluidfieldofheadassemblyforpumpissimulatedbythenumericalsimulationsoftwareFluent．Andwefindoutthekeypointthatimpactsontheabove

5、problems，andoptimizeitsstructure．Itprovidesareferenceforthefuturede—signandproduction．Keywords：emulsionpump，volumetriceficiency，noise，passageway，numericalsimulation引言1动力端的理论分析BRW200／31．5型乳化液泵是典型的往复式阀配乳化液泵动力端的运动为泵在电机的带动下驱动流卧式柱塞泵，由动力端和液力端两部分组成，柱塞数曲轴旋转，曲轴带动连杆机构做从动，从而使柱塞在柱为三个，

6、具有结构简单、运输安装方便、易维修、输出流塞腔中做往复直线运动。其为典型的曲柄连杆机构，量大，工作压力高等优点。目前广泛应用在井下采煤结构简图如图1所示J：工作面作为支护设备的动力源，为液压支柱和液压支由图1可知位移：架提供高压乳化液，其工作状态的好坏与井下安全生S=R(1一COS)+L(1一COSOt)(1)产息息相关，对其性能的优化也显得越来越重要。目由三角关系知：Rsins=Lsin前国内使用较多的某公司生产的BRW200／31．5型乳化液泵，在使用过程中泵会出现容积效率不高、噪声大收稿日期：2014-08-05等问题，长时间的运行会

7、造成严重的能源浪费和噪声基金项目：甘肃省自然科学研究基金计划项目(1014RJZA023)污染¨l2J。为了解决上述问题，有必要对其进行理论作者简介：杨国来(1963一)，男，满族，辽宁沈阳人，教授，主分析和数值模拟仿真，为以后结构的优化提供参考。要从事液压元件及自动控制方面的教学与研究工作。2015年第5期液压与气动87(2)惯性小。即质量轻，在柱塞高速运动时，能保证阀开关及时，进而减少惯性带来的滞后冲击和振动；(3)阀芯的结构和弹簧布置要使柱塞缸内余隙容积尽可能地小，提高泵的容积效率。0．05图1泵动力端结构简图蒉1一Asin1一÷As

8、inO．02o。令：=A(A：0．08～0．2)一0．01则：cosJB=1一÷A(1一cos2a)(2)。代入式(1)得：。三S=R(1一CO$d)+÷己A(1一cos2a)将