基于CFD的发动机冷却水泵流场数值模拟及性能优化

作     者：谭礼斌 袁越锦 王萍 黄灿 TAN Libin;YUAN Yuejin;WANG Ping;HUANG Can

作者机构：陕西科技大学机电工程学院陕西西安710021 隆鑫通用动力股份有限公司技术中心重庆400039 

基　　金：国家自然科学基金项目(51876109) 国家“十三五”重点研发计划项目子课题(2017YFD0400902-1) 

出 版 物：《石河子大学学报（自然科学版）》 (Journal of Shihezi University(Natural Science))

年 卷 期：2021年第39卷第2期

页      码：155-161页

摘      要：为了给发动机冷却水泵的设计开发及优化提供理论依据,本文以某发动机冷却水泵为研究对象,基于计算流体动力学的方法,采用STAR-CCM+流体仿真软件对原始水泵模型的内部流场进行数值分析,模拟获得的水泵性能流量-扬程及流量-效率曲线与实验测试结果的变化趋势一致,结果表明搭建的水泵性能仿真模型对评估水泵性能是可靠的。为了提高冷却水泵的工作性能,以水泵流量及效率最大化为优化目标进行优化设计,采用CATIA对其进行三维参数化建模,实现叶轮形状的参数控制及为性能优化提供参数变量。对流量8 L/min的计算工况点(计算扬程2.3 m)搭建了联合CATIA与STAR-CCM+集成的“数模-仿真”优化分析模型,利用STAR-CCM+内置参数化模型自动更新和模型迭代计算功能实现水泵性能优化,获得了叶轮结构优化方案,水泵效率提升10.157%,流量提升94%,表明该计算工况下水泵性能明显提升。

主 题 词：冷却水泵 流场分析 数值模拟 性能优化 

学科分类：080703[080703] 080704[080704] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

D　O　I：10.13880/j.cnki.65-1174/n.2020.21.054

馆 藏 号：203103133...