汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)水泵設計及流場仿真分析.pdf

1、冷卻水泵是汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的核心部件，其性能直接決定發(fā)動機的運行狀況。隨著我國汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，解決現(xiàn)有冷卻水泵功耗大、效率低等技術問題，保證發(fā)動機能長期、安全、可靠、高效地運行，已成為汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)研究的當務之急。
　　本文以某型汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)水泵為研究對象，采用結(jié)構(gòu)設計、數(shù)值仿真及樣機實驗驗證相結(jié)合的研究方法，改進設計了一種具有新型外形特征和技術參數(shù)的冷卻水泵葉輪，從揭示與檢驗所設計的冷卻水泵葉輪性能的角度，對冷卻

2、水泵流場進行了計算分析，并通過樣機試制與試驗對理論分析結(jié)論進行了檢驗。論文主要工作如下：
　　①以離心泵基本理論為基礎，深入分析了離心泵特殊應用下的冷卻水泵的傳統(tǒng)設計方法，針對現(xiàn)有冷卻水泵葉輪存在的不足，引入了擺線作為葉片型線替代原有葉片型線，同時采用了長短葉片的布置方式、葉片出口修型等方法，提出了一種具有新型外形特征和技術參數(shù)的冷卻水泵葉輪。
　　②基于計算流體力學的相關理論，建立冷卻水泵流場數(shù)值分析的數(shù)學模型，包括k-e

3、湍流模型、SIMPLEC壓力速度耦合算法的選定等，通過商用CFD流體分析軟件 FLUENT對改進前后的冷卻水泵在不同進口流量下的流場進行數(shù)值計算，得到相應的流場壓力分布圖和速度矢量圖，通過與現(xiàn)有葉輪的對比分析，得到冷卻水泵外特性參數(shù)，論證采用擺線作為葉片型線、長短葉片布置方式及葉片出口修型等方法設計葉輪的可行性。
　?、墼囍评鋮s水泵樣機并在水泵實驗平臺進行改進前后的水泵試驗對比研究，驗證葉輪設計的有效性和可行性，檢驗論文中相關理論