汽车水泵效率优化探究精品资料

1、20 X 20B一 / 车 汽E效 一艮究 探 化 L丿nnnnn摘.要.本.文.以.某.柴.油.机.冷.却.水.泵.作.为-研.究.对.象，-针.对-实际测-试时-轴-功.率高效率低且在售后一有.汽.蚀.等现-象一，-进一行.优.化-分一析.和试-验.验.证.，-降一低一轴.功一率一，-提一升效一率.和一抗汽一蚀.性一匕匕 厶冃III关键词冷却水一泵亠效率优化分析试验验证-nnnnnnnnnnnnnnnn丄引一言一UUUUUUUUUUUU在冷却系统中一水泵是中心-部件，-为整丄冷一却系统一提-供一动一力一源一，一对_冷-却一液一加_压一，一强一制一冷-却-液一在一冷一却一系一统一中一循一环一

2、，一从一而一达一到一冷一却一效一果一，一在一行一业一内被一喻为发动一机冷却系统的_心脏L”丄汽一车一水一泵一的一结一构一及-原一理一L汽一车一水一泵一广一泛一使一用一结一构一简-单一尺一寸小一排一量一大一重一量一轻一且一丄作一可一靠-的一离-心一式一水一泵一，-一般-由一水一泵-壳一体轴一承一水一封-叶轮一法兰皮带轮及其一连接螺栓一等K 立口件一构一成O其丄作原理是水泵皮一带一轮-利一用一带一传一动-齿-轮一传一动-等-轮一系-结一构一亠在一发一动-机-曲一轴一皮一带一轮驱一动-下转-动一，-使一水泵一叶轮一旋一转,迫使叶轮入口处的冷却液进入叶轮,进入叶轮一中的一冷却一液在叶轮一驱动丄随叶轮E

3、起一运动.，-并.在.离.心.力.作.用.下-沿-*叶.轮.的-叶-道.被.甩.向叶-轮的边缘位置，-在.叶-轮出口位置处被压水-室一所.鉴集.，-从.出.水-管一流.出.，-强一迫.进.冷.却.水.腔一同.时-，-在.轮丄心-部一位一由一于.冷一却一液一被一甩.出-而形成低压区域散热器丄的冷却液在压力一差的作-用丄，-经一进水一丄不-断的流到一叶-轮丄心-，-从而一使一冷一却一液一在一冷一却一系一统一中往一复一循一环一，一加丄电一子风扇的风冷降温，-完成对发动一机的冷却任务一2-影一响一水一泵一效一率一和一汽一蚀一的一因一素一由于一冷却水泵的周围都会有很多个一零部件一，一且其一结一构一必一须

4、一服一从-发-动-机-的一整-体一布一置一要-求一，一因一此一水一泵一的一进一出一水一流一道-涡一流一室-的一形一线一和一截一面一形一状一水一泵一的一进一出一水一口布一置一叶一轮一的一外一形一等-基-本一尺一丄的一确一定一等一不能一满一足一丄常-的一水一丄设计一要一求亠从而一会对水一泵一的性匕匕 厶冃及一效率和汽蚀有E定影U响-水-泵-的一性一能-与_叶_轮一的一外一径一出一口_宽一度-出一丄角-有-关一，-厶般-叶轮一直-径一越一大出一口宽一度-出一口角度越大水泵的性能越高,但随着水泵性匕匕 厶冃的提一升，一水泵一的一轴功率也一急剧增加一从而使水一泵一效.率.降.低.，-因.鉴合.理.的.布

5、-置一边.界.是.很.重.要.的，-既要满足水-泵的性.匕匕 厶冃又要尽可匕匕 厶冃的降低轴一功.率，-提.升.水.泵一的一效.率.水一泵一的.汽-蚀.丄要.与.水-泵一进.处一的.压一力-有一关.，-进一负.压一是造一成一水.泵一汽蚀的主要原一因因此-要改善汽一蚀需要从一根本-上-解一决液体-的一流动冲-击.带来的负-压但水-泵的进一水一口径一因一为一受一发一动一机一冷一却一系一统一的一边一界一限一制一亠大多不-能改变，-此时需要对叶轮进行优化设计-，一如一开一式一叶_轮一或一半一开一式一叶一轮一改一进一为_闭一式一叶_轮一，一调一整一结一构一使一叶轮一处一于一流一道一的合一理一位一置一等一

6、亠可以一提升水泵的性能和一效率，一同一时减少一冲击损失一，一从-而一使一抗一汽一蚀一能一力一进一一步一提-升-3-制一定一优一化一方一案一D3叶一轮一优一化一叶轮一的一结一构一形一式一分一为一开一式一半一开一式一和一闭一式一三一种根一据一不同一的一使用一边一界一选择合一适的结构一，-与流道进行一匹配一根据客户一的要求，-尽量-不_改一变一或-小_的-改_变一(-如-现_生一产一基-础一补-充一加一丄)来一实一现-同-时-满-足一两一个系一列一水一泵一性能-前-提-I下,尽可能的提升水泵效率,降低汽蚀风险通过理一论一计算，一及应用CFtO rb设一计分一析，一要达一到客.要.求.的.水.泵.转.

7、速.i丄流.量.60一M时.，-水泵扬.程达到叶-轮-直径需要上J4间一才-能.达.到一效.率最.优一在.保-持一现.有.叶-轮.直.径.保.持jmm水-泵座一连-接尺-寸-不变的.前提下-，-水泵叶轮设计一要满足一现有的性匕匕 厶冃要求，一水一泵叶一轮形线仍-须采用双-曲一率结构-的一s_型叶-片-但叶-片-出-丄后一弯一曲一率一减一小，一且一出口逐一渐一修一薄一使一叶片一的一形状一更符合流-体一流动性-能，-降低一水泵消耗功率一叶轮一叶片_的一进一口-部一位一向_轴一中一心_前-伸一，一使一叶_片一可一以一较一早一接一触一液一体一并使一液一体一进一入一叶一道一做一功一亠可以一有效提升水一泵

8、的性能,降低一冲一击损失一j3总一成一结一构一布一置一优一化一对一现-有一水一泵一结一构一详一细-分-析一，-发一现一前-期一设一计一还一有一优一化一的一空一间一，-如一改一变一叶一轮一在一流一道-中一的一位一置一，-使一叶一片一完一全一处一于一流一道-中一，-叶轮一充分一做功一亠提一升一水一泵一的性一能一亠叶轮一优化为一闭式一叶轮后，-修改泵座一与叶一轮配合一的间隙，-有效一提-升-容-积-效一率-，-降-低一损一失_亠提-升-水_泵-效一率-亠同一时-使一液-体一流动-的更-平一稳-亠从一而一降-低汽一蚀产一生一的概率丄理一论一仿一真分一析匚nnnnn在.实.际.应.用.中.，-设.计.方

9、.案.确.定.后.，-需.要.对.设.计.方案进行-理论仿真分析-，-并不断进行.优-化-，-然后一确定.设.计方.案.再.进一行.试.验.验一证.，-最.终.冻.结.设.计-方一案.并一投一丄产对.性一匕匕 厶冃和一汽.蚀一的一计-算一丄要.是利一用进行一方案设计一和一模型处理亠然后使用JPmplin软件-对-流体-进.行-仿真分一析-OnnnnJ4确一定一计算一边一界一根一据一实一际一试一验一边一界一对计算一边一界的进水口和一出水等进行确认nnn进一行一网一格一划一分-根一据一计一算一的_要一求一，一对_计-算一边一界一进一行一网一格一划一分一，一网一格一大一小一与一计一算一精一度一有一关

10、一，一一般选一择最小1mr单元即一可满足泵的流体一分一析要求一nL1-1对一计一算一边一界一进一行一参-数一选一定一分一析一对一象一选一择一离一心一式一水一泵一，-添一加一湍一流一和-空一化一条-件一流一体一方一程一选一择一Kk湍一流方一程一亠空一化一选择一对液一体施加固-定的一气体_百一分数其一中数值方一法和一参数为丄便丄丄程师-的一参-数-设一定一，-结-合-实一际一应_用一软一件一定一制一为-默-认-值-在一进一行-CFE论分一析-时-亠根一据-不同一的一需-要-对一流体的参数进行定义,流体根据试验情况定义为清水，一介质温度为同一时将一此温一度下的一动力粘度系数汽化压.力等进行.定义，-

11、水-的物理性匕匕 厶冃见-表丄，-仅-摘录-部.分参数供参考水-泵的一进-口定.义.为-压.力-口，-丄选一进.口总.压.，-定.义.为一大-气压-，-即.I-aP水一泵的出-定-义为体积流量，一输性匕匕 厶冃指标要求的流一量仙一和-64L/I-时-对-应的-转一速in 伽 O和一JL分别进一行-计-算一1UUUUUUUULUUUU使用对计算边一界进行计一算并进行一后处理一参一数一和一边一界一选一定一后-，一设一置一迭一代一次一数一，一即-可一开一始一自一动一求一解一求一解一完一成一后一可一以一对一流一体一进一行一压一力流速等分一别进行显一示和读取一数据亠并一使结果-已一云一图一或-流一场一的

12、一方一式一显-示一亠通一过一计一算一的一结一果一显一示一可一旦判一定一出一流一体一的一稳-定一性一，-般一压一力一最一低一点一应一为-进一口部一位一，-最一高一点一应一为一出一口部一位一亠若一在一流一体一中一间一出一现一大一量-高-压区一亠甚-至一大丄出口压I力_，-则一说明流一体发生丄阻塞亠在高压区域需要进一行-改一进一流一体一域一内一液-体一的_流一速-应一从_叶_轮一入_口_部-位一到-叶轮一出-口部-位一有-显-著-的一增-加一亠在一流一道-扩-散管道处有明显的减小趋势通过流场分析可以观一察液流一在一流一体域的一流一动情况，一进而分一析优一化.，-改.善.流.场.，-使.液.体.流.动.更.顺.畅.整理计-算结果UUUUnUnU对一计.算一结.果.进.行.数一据一整.理.，-并一进.行.单.位.换.算一5 一试一验.验一证一UIIUIIII根据方案制作一快一速成型一样件并根据JJ1T相关要求一进一行-试验一验证-，-水-泵为现一生