465Q內(nèi)燃機冷卻水泵的優(yōu)化設計.pdf

1、目前，和其他很多國家相比，我國發(fā)動機冷卻水泵的整體性能還比較低，設計和制造工藝比較落后，需要改進和提高的地方還有很多。本文主要是針對桂林前進機械廠的465Q汽油機冷卻水泵，探討影響該水泵的主要問素，提供有效的改進方案。為以后該類水泵結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和性能的提高提供一個方向，并為提高整個發(fā)動機的整機冷卻效果提供一個理論指導。本文的主要工作及研究成果如下： 1．通過三維造型軟件UG、商用計算流體力學軟件GAMBIT、FLUENT，分別對4

2、65Q發(fā)動機冷卻水泵的葉輪和蝸殼的流道進行實體建模、網(wǎng)格生成、前處理、數(shù)值計算和后處理。研究冷卻水泵內(nèi)部流場的靜壓分布、速度矢量分布和湍動能，分析水泵的水力損失。模擬出的數(shù)據(jù)和試驗數(shù)據(jù)比較吻合，相同工況下，模擬出來的水泵揚程和試驗得出的揚程相差不超過6％，說明利用CFD數(shù)值模擬分析具有很高的可靠性，為探討主要影響因素、提高冷卻水泵性能的優(yōu)化設計作了鋪墊。 2．對冷卻水泵葉輪和蝸殼的幾個主要幾何參數(shù)進行理論分析，包括：葉片數(shù)、葉片

3、進口安放角、葉片出口安放角、葉輪出口寬度、葉輪外徑、流道形狀、葉片型線等。為下一步探討主要影響因素、提高冷卻水泵性能的優(yōu)化設計提供理論基礎。 3．利用第二章的模擬結(jié)果和第三章的理論分析，分別從葉片結(jié)構(gòu)參數(shù)和蝸殼結(jié)構(gòu)參數(shù)兩個方面探討對該水泵流場的影響因素。 從模擬結(jié)果來看，造成該水泵流場比較差的主要因素是蝸殼的壓水室發(fā)生突變，流體流向發(fā)生突變的地方離葉輪太近，造成葉片間的流體遭到主導性的破壞。針對此分析結(jié)果，提出優(yōu)化方案和