FLUENT模拟下的外啮合齿轮泵流场特性研究

本文档主要探讨了基于FLUENT软件的外啮合齿轮泵内部流场数值分析方法，发表于2013年的《长江大学学报(自科版)》。研究者朱锦彤等人使用FLUENT的动网格计算模型，针对外啮合齿轮泵的流体力学特性进行了深入研究。他们选取了一款模数为3，齿数为10，压力角为24度，齿轮中心距为33mm的齿轮泵作为研究对象，特别关注了径向间隙和齿轮齿形对流场的影响。 研究发现，当两个齿轮啮合时，流体压力表现出明显的周期性变化，且在相邻啮合齿对之间会出现困油现象，这可能影响泵的效率和性能。在齿轮泵工作稳定后，随着径向间隙的增大，出口处的平均速度也随之增加，这意味着更大的间隙可能会导致更高的流速，但同时也可能带来额外的摩擦损失。 此外，通过对比分析，双圆弧齿形的齿轮泵相较于渐开线齿轮泵，出口平均速度有更大的提升，这可能源于双圆弧齿形设计能更好地控制流体流动，减少涡旋和阻力。这种数值模拟结果对于齿轮泵的设计优化具有重要意义，可以帮助工程师们在设计阶段就预测和改进泵的工作性能，提高泵的效能和稳定性。 文中引用了流动控制方程，包括质量守恒方程和动量守恒方程，这些基本的物理原理是计算流体力学的基础，确保了数值模拟的准确性。通过对这些方程的求解，研究人员能够获得齿轮泵内部流场的详细信息，如速度分布、压力分布等关键参数。 这篇论文提供了一个实用的工具和技术，帮助人们理解外啮合齿轮泵内部复杂流场的行为，为泵的设计和性能改进提供了重要的数值依据。通过FLUENT的数值模拟，科研人员能够更深入地探索并解决齿轮泵的实际工程问题，推动了该领域技术的发展。