Оценка влияния конструктивных и эксплуатационных параметров шестеренного насоса на пульсацию подачи путем оптимизации и трехмерного численного моделирования

Abstract

В статье, на основе оптимизации и трехмерного численного моделирования рабочего процесса шестеренного насоса внешнего зацепления, изложены результаты исследования пульсации скорости (подачи) в зависимости от наличия и отсутствия разгрузочной полости, величины давления в камере нагнетания и частоты вращения. На основе предложенной математической модели шестеренного насоса с учетом бокового зазора и коэффициента высоты ножки сформулирована и решена задача многокритериальной оптимизации. Полученное решение было использовано для построения 3D модели и дальнейшего исследования в программе вычислительной гидродинамики. Проведенные исследования показали, что введение в конструкцию разгрузочных полостей дает снижение относительной величины пульсации скорости на 6,9 %; увеличение давления на выходе из насоса с 0,16 МПа до 16 МПа привело к уменьшению пульсации скорости на 6,1 %; увеличение частоты вращения шестерен от 2 мин-1 до 2400 мин-1 вызвало рост пульсации на 4,1 %.