基于計(jì)算流體力學(xué)的雙螺桿泵的數(shù)值模擬-外文翻譯論文

基于計(jì)算流體力學(xué)的雙螺桿泵的數(shù)值模擬由于其在單相或多相操作可靠性和優(yōu)良的性能，雙螺桿泵是廣泛應(yīng)用于石油化工、航運(yùn)、能源和食品工業(yè)正排量機(jī)械。圖1中給出了一個(gè)雙螺桿泵的典型布置圖，顯示轉(zhuǎn)子同步定時(shí)齒輪和封閉的外殼。越來越高的要求對(duì)于高性能螺桿泵設(shè)計(jì)改進(jìn)需要越來越高的要求。最近的在制造技術(shù)的發(fā)展，可以準(zhǔn)確地生產(chǎn)新穎的設(shè)計(jì)。但在螺桿泵設(shè)計(jì)方面的改進(jìn)，充分了解泵內(nèi)的過程是必需的。到目前為止，大多數(shù)模型的性能分析的基礎(chǔ)是熱力室建模。雙螺桿泵的結(jié)構(gòu)和成分許多以前的研究報(bào)告了雙螺桿泵的工作過程建模和實(shí)驗(yàn)研究工作的報(bào)告。文學(xué)資源的數(shù)量是大的，因此，只有最相關(guān)的將在下面列出李[1]介紹了各種螺桿泵的結(jié)構(gòu)、齒形的產(chǎn)生及性能計(jì)算。馮c.et.al[2]建立模型后的流量和壓力的產(chǎn)生多相雙螺桿泵內(nèi)和模擬的熱力學(xué)性能和不同氣體體積分?jǐn)?shù)的泵所輸送的行為,唐張[3]模擬基于CFD的靜態(tài)網(wǎng)格流場動(dòng)力學(xué)提出了泄漏模型的雙螺桿泵，他們還優(yōu)化了齒廓。涇渭[4]討論了雙螺桿齒形設(shè)計(jì)基于CFD的模擬機(jī)和靜態(tài)網(wǎng)格流場。D.Mewes[5]提出了根據(jù)質(zhì)量和能量的多相泵性能計(jì)算模型在泵室的保護(hù)，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。阿沛帕蒂爾[6]和埃文陳[7]研究了不同工作條件下的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)特性。他們討論了密封液粘度和氣體空隙率的影響關(guān)于雙螺桿泵性能的研究。K.雷比格爾[8]提出了一個(gè)模型螺桿泵，并對(duì)泵性能進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算和實(shí)驗(yàn)分析在非常高的氣體體積分?jǐn)?shù)（99%-90%），他還進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，以可視化泄漏流動(dòng)的徑向間隙[9]。文獻(xiàn)資源的引用提供了一個(gè)很好的理解的工作過程中，但指出，改善是可能的，特別是多相泵的新應(yīng)用。然而，大多數(shù)的電流的方法是基于熱力學(xué)室忽視動(dòng)能的數(shù)學(xué)模型，簡化了主、漏流分析(10)(11).一些人指的是穩(wěn)態(tài)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)假設(shè)移動(dòng)流域靜態(tài)網(wǎng)格,近似壓力梯度和泄漏速度場可以獲采用靜態(tài)網(wǎng)格得,然而，這樣的結(jié)果不考慮的速度場的主要流動(dòng)和忽視的工作過程中的螺桿泵的瞬態(tài)特性.由于采用靜態(tài)網(wǎng)格的計(jì)算流體力學(xué)模擬的限制，一些重要的參數(shù)不能得到，如質(zhì)量流量，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩和壓力波動(dòng),所以，一個(gè)多相泵壓力場在靜態(tài)網(wǎng)格結(jié)果明顯會(huì)有所不同，因此功率計(jì)算不準(zhǔn)確;此外，壓力流量損失無法計(jì)算.因此，如功率損耗，間隙變化的影響，包括空化和多相流的任何動(dòng)態(tài)行為的現(xiàn)象不能使用這樣的靜態(tài)網(wǎng)格分析.螺桿泵工作域在動(dòng)轉(zhuǎn)子與固定套管之間。它改變了形狀和大小與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)。為了獲得壓力，溫度和速度場，通過使用計(jì)算流體力學(xué)，數(shù)值網(wǎng)格，數(shù)值網(wǎng)格的工作域的形狀需要及時(shí)準(zhǔn)確的變形。通常在商業(yè)計(jì)算流體力學(xué)軟件中實(shí)現(xiàn)數(shù)值網(wǎng)格的生成器是無法滿足這些要求的，需要一個(gè)專門的網(wǎng)格生成器。突破利用CFD的正排量螺桿機(jī)的分析是由誰生成結(jié)構(gòu)化科瓦切維奇移動(dòng)螺桿壓縮機(jī)的基礎(chǔ)上提出的網(wǎng)格生成方法斯托西奇架。螺桿式壓縮機(jī)的網(wǎng)格生成中的這一開創(chuàng)性工作，為螺桿式壓縮機(jī)的計(jì)算和性能預(yù)測。為螺桿泵的研究提供了有力的依據(jù)螺桿泵和螺桿式壓縮機(jī)在配置上是相似的，但除了轉(zhuǎn)子齒廓幾何之外，還有其他的差異影響模擬。首先，泵的工作流體為液體或多相流體，主要包括液體和一些氣體。其次，泵的工作過程通常不包括內(nèi)部壓縮氣體，因此螺桿泵的溫度變化不快,最后，入口和出口端口不同。螺桿泵的進(jìn)、出口處通常設(shè)計(jì)為一個(gè)開型，便于吸入和排出.在本文中，一個(gè)共形結(jié)構(gòu)的移動(dòng)網(wǎng)格是旋流體域產(chǎn)生。用于港口和管道的多面體網(wǎng)格。該結(jié)構(gòu)的移動(dòng)網(wǎng)格在CCM求解處理是利用UDF和接口程序管理的專門處理形轉(zhuǎn)子網(wǎng)格將在以后的文章中描述的本文研究的主要目的是申請(qǐng)數(shù)值共形結(jié)構(gòu)動(dòng)網(wǎng)格在倫敦城市大學(xué)開發(fā)和執(zhí)行的全三維CFD分析螺桿泵使用CCM求解網(wǎng)格生成的新方法實(shí)驗(yàn)結(jié)果將在重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)臺(tái)上得到驗(yàn)證。一旦這種方法對(duì)于這個(gè)液體泵的分析驗(yàn)證，這將作為基礎(chǔ)進(jìn)一步分析液相泵空化條件下，同一項(xiàng)研究的一部分，將在一個(gè)單獨(dú)的出版物.2、數(shù)學(xué)模型容積式螺桿泵工作原理是改變工作域的大小和位置，從而引起該區(qū)域壓力的變化，實(shí)現(xiàn)液體的輸送。計(jì)算該泵的性能，如質(zhì)量、動(dòng)量、能量等需要建模。這些量的保護(hù)可以通過一個(gè)控制體積的一般輸運(yùn)方程表示為考慮到工作域的變形，守恒方程需要考慮速度域邊界。這可以通過更換在對(duì)流項(xiàng)的相對(duì)速度（-），其中是在網(wǎng)格表面的速度矢量。在這種情況下，一般的守恒方程可以寫成，網(wǎng)格速度和網(wǎng)格的運(yùn)動(dòng)是獨(dú)立的流體運(yùn)動(dòng)。然而，當(dāng)網(wǎng)格速度計(jì)算時(shí)和用于計(jì)算的對(duì)流通量，質(zhì)量守恒和其他守恒量可能不一定被保留。為了確保這些方程的全守恒，空間守恒法需要滿足的空間守恒可以看作是零流體速度的質(zhì)量守恒。在控制方程??涉及控制整合的不穩(wěn)定，這是隨著時(shí)間的推移改變，處理的方式需要符合空間守恒方程的變形和/或移動(dòng)網(wǎng)格。初始化解場時(shí)間步迭代no內(nèi)環(huán)路收斂？解決網(wǎng)格位移提前時(shí)間no最大仿真時(shí)間達(dá)到？解決水動(dòng)力系統(tǒng)解決能源，體積分?jǐn)?shù)和任何附加變量停止變形帶液體變形的過程流動(dòng)圖執(zhí)行所需的解決方案形成一個(gè)緊密耦合的，偏微分方程的時(shí)間依賴性和經(jīng)常使用可以解決的有限體積法。圖2代表一種FVM變形域的求解過程流程圖。突出的一步解決的網(wǎng)格位移是至關(guān)重要的，為確保空間的保護(hù)，這需要在每一個(gè)新的時(shí)間步長網(wǎng)格速度和變化被確定。假定一種用于計(jì)算螺桿泵的數(shù)值網(wǎng)格，在轉(zhuǎn)子任意位置計(jì)算單元數(shù)值恒定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，然后移動(dòng)頂點(diǎn)定義的網(wǎng)格可以用于壁面速度確保節(jié)省空間和整個(gè)解決方案是完全保守的[16]計(jì)算。然而，如果數(shù)值網(wǎng)格不在瞬態(tài)計(jì)算保持相同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它滿足保守性要求更加困難。demirdzic等人，[17]表明，質(zhì)量守恒由于空間保護(hù)的非一致性誤差是成正比的時(shí)間步長恒網(wǎng)格速度和不受網(wǎng)格細(xì)化粒度的影響。這已經(jīng)被所有研究范圍等，[18]測試如果用戶定義的節(jié)點(diǎn)位移對(duì)結(jié)構(gòu)網(wǎng)格可以通過關(guān)鍵幀重新嚙合，這是最常用的方法，通常用于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格代替變形。研究發(fā)現(xiàn)，在關(guān)鍵幀的重新嚙合過程中存在著許多局限性，這使得它不適合于螺旋機(jī)的分析。即，它需要耗時(shí)的預(yù)處理，有限的適用于復(fù)雜的網(wǎng)格，并導(dǎo)致計(jì)算變量的保護(hù)不準(zhǔn)確。因此，得出結(jié)論，需要定制的工具，用于產(chǎn)生計(jì)算流體網(wǎng)格的要求，如在[14]較早闡述的螺桿泵。網(wǎng)格生成是discretising在控制體積的其中的一個(gè)解決方案是螺桿泵的工作領(lǐng)域的過程中發(fā)現(xiàn)。這可能是數(shù)值，分析或變分，如概述[14]。在這項(xiàng)研究中所取得的成果，使用網(wǎng)格生成的分析網(wǎng)格生成。通過分析網(wǎng)格生成的原理通過超限插值自適應(yīng)網(wǎng)格劃分，作者得出了一般，對(duì)任意雙螺桿機(jī)幾何[19]自動(dòng)數(shù)值映射的快速而可靠的算法，[25]。在此基礎(chǔ)上，作者開發(fā)了一個(gè)程序稱為scorg（螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的幾何網(wǎng)格生成器），使轉(zhuǎn)子自動(dòng)分析，網(wǎng)格生成和直接連接計(jì)算流體力學(xué)的求解器，可以發(fā)現(xiàn)更多的細(xì)節(jié)。分析網(wǎng)格生成螺桿泵機(jī)工作區(qū)域如圖3所示的程序。為了實(shí)現(xiàn)移動(dòng)元素適形單域網(wǎng)格的一些求解要求，轉(zhuǎn)子流域最初是分屬于可生成解析或數(shù)值使用威利斯嚙合條件的兩子域。在每一個(gè)截面的網(wǎng)格生成的主要步驟是幾何輸入、邊界分布的輸入、嚙合輸入轉(zhuǎn)子型線和齒條作為分型線外圓相交，以確定尖點(diǎn)和“鄰”的網(wǎng)格外邊界邊界的離散化網(wǎng)格內(nèi)和外邊界檢查規(guī)則的自適應(yīng)映射內(nèi)部節(jié)點(diǎn)分布超限插值網(wǎng)格正交化和平滑寫頂點(diǎn)，單元連接和域邊界數(shù)據(jù)螺桿泵轉(zhuǎn)子分析網(wǎng)格生成過程在每個(gè)塊的外邊界被定義為一個(gè)組合的機(jī)架段和套管圓段，機(jī)架段延伸之間的底部尖點(diǎn)到頂部尖點(diǎn)和封閉的外殼如圖5所示架段部分使用等距分布的離散化。如果需要，它可以使用相同的分布為子域保持適形接口在每個(gè)子域的套管段采用等距分布，通常是不同于機(jī)架段離散。在外邊界分布是參考的轉(zhuǎn)子型線。節(jié)點(diǎn)分布與相應(yīng)的分布availabon外邊界的轉(zhuǎn)子型線。節(jié)點(diǎn)分布在轉(zhuǎn)子上的分布與相應(yīng)的分布可在外邊界。很可能在最初的初始細(xì)胞將重疊的螺旋轉(zhuǎn)子，特別是在面對(duì)的柵極轉(zhuǎn)子輪廓基于背景封閉的轉(zhuǎn)子剖面分布規(guī)律內(nèi)部節(jié)點(diǎn)都使用超限插值分布正交化和平滑進(jìn)行迭代改善網(wǎng)格質(zhì)量模塊是節(jié)點(diǎn)在轉(zhuǎn)子型線和轉(zhuǎn)子外輪廓上均勻分布這種塊的優(yōu)點(diǎn)是：模塊不必作為最終網(wǎng)格細(xì)化；模塊可以用作任何所需區(qū)域的細(xì)化；模塊須計(jì)算一次，只需旋轉(zhuǎn)各種轉(zhuǎn)子位置。假定在邊界上分布的點(diǎn)在物理坐標(biāo)系中表示ri,j(x,y),轉(zhuǎn)子輪廓上的點(diǎn)ri,j=0(x,y),由殼體和齒條曲線構(gòu)成的外邊界點(diǎn)ri,j=1(x,y)以及外圓上的點(diǎn)分布ri,j’=1(x,y),每個(gè)背景塊被他的bi指數(shù)索引。轉(zhuǎn)子型線節(jié)點(diǎn)的內(nèi)邊界上的點(diǎn)rbi,j=0(x,y)，外圓上的點(diǎn)rbi,j’=1(x,y)分布如圖4所示從底部開始，節(jié)點(diǎn)分布在外圓上，包括機(jī)架部分，所需數(shù)量的點(diǎn)irack，然后分布在外圓上覆蓋的外殼部分與所需數(shù)量的點(diǎn)icasing.在這個(gè)階段的數(shù)據(jù)是可用的rbi,j=0(x,y),rbi,j’=1(x,y)ri,j’=1(x,y)和必需的計(jì)算ri,j=0(x,y)，這是基于等距節(jié)點(diǎn)的分布給出了方程（4）。采用具有后臺(tái)模塊信息的掃描功能，從底部的尖點(diǎn)開始，掃描函數(shù)跟蹤每個(gè)節(jié)點(diǎn)的值ri,j’=1(x,y)，并確定它所屬的模塊。一個(gè)單獨(dú)的塊有可以存在多個(gè)節(jié)點(diǎn)，或者沒有節(jié)點(diǎn)存在的情況。這是因?yàn)榕c其它模塊比較，在格架現(xiàn)上的分布更精細(xì)。同樣地，相比之下殼體上的分布比較粗略。一旦每個(gè)塊相關(guān)聯(lián)的節(jié)點(diǎn)被跟蹤的掃描功能，一個(gè)基于投影的弧長被用以確定節(jié)點(diǎn)ri,j=0(x,y)，其被放置在轉(zhuǎn)子輪廓上。在同一時(shí)間節(jié)點(diǎn)的布局被約束，他們必須約束在同一個(gè)塊bi，bi即外圓節(jié)點(diǎn)ri,j’=1(x,y)。圖4顯示了塊的內(nèi)部邊界的投影，以便得到ri,j=0(x,y)。這個(gè)投影是基于由方程（5）給出的弧長因子計(jì)算出的ri,j=0(x,y)節(jié)點(diǎn)確保它們被常規(guī)轉(zhuǎn)子型線引導(dǎo)。通過求分布線和格架曲線的交點(diǎn)，將約束分布疊加到格架曲線上。得到交點(diǎn)ri,j=1(x,y)在格架曲線上的新分布，如圖5所示。格架細(xì)化分割和格架曲線的疊加由于在主轉(zhuǎn)子的塊是不同于從轉(zhuǎn)子上的塊，從2個(gè)塊的共同齒條曲線上得到的交點(diǎn)可以是相同或非不相同。據(jù)此得到的結(jié)果是一個(gè)處于兩轉(zhuǎn)子塊之間的共形或非共形映射。全六面體三維網(wǎng)格建立和主從轉(zhuǎn)子表面捕捉如圖6所示。在轉(zhuǎn)折點(diǎn)從葉片間區(qū)域的套管區(qū)小非對(duì)齊的節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)是可能的。然而，這些被放置在轉(zhuǎn)子的表面上，并沒有導(dǎo)致任何不規(guī)則的單元。殼體的表面網(wǎng)格是有規(guī)則的四邊形的最高質(zhì)量單元。在內(nèi)部接口的大部分內(nèi)容只有很小的軸向網(wǎng)格線的表面網(wǎng)格在頂部和底部的尖點(diǎn)的周期附近橫向運(yùn)動(dòng)重復(fù)。這些動(dòng)作是在界面上的表面，不導(dǎo)致任何不規(guī)則細(xì)胞。當(dāng)前的實(shí)現(xiàn)允許一個(gè)完全保角的接口與相等的索引的頂部和底部的尖點(diǎn)，以確保在軸向方向的直線[20]。螺桿式空壓機(jī)轉(zhuǎn)子后臺(tái)模塊網(wǎng)格生成3．液體螺旋泵的計(jì)算設(shè)定本研究采用如圖1所示的螺桿泵是一種具有2/3葉的安排和A型輪廓轉(zhuǎn)子雙螺桿泵。主動(dòng)轉(zhuǎn)子的工作速度為630到2100轉(zhuǎn)，同時(shí)保持放電壓力為0.85兆帕。通過控制閥，放電壓力從0.35到0.85兆帕，同時(shí)主動(dòng)轉(zhuǎn)子保持旋轉(zhuǎn)速度為2100轉(zhuǎn)。主動(dòng)轉(zhuǎn)子直徑和從動(dòng)轉(zhuǎn)子直徑為140毫米，而兩轉(zhuǎn)子中心距離是105毫米。轉(zhuǎn)子的長度是200.00毫米和主動(dòng)轉(zhuǎn)子有590度的包角3.1網(wǎng)格生成螺桿泵轉(zhuǎn)子的外形如圖7所示。表1顯示了轉(zhuǎn)子的幾何參數(shù)。轉(zhuǎn)子間的工作流體域的數(shù)值網(wǎng)格顯示為圖8。由表2給出了轉(zhuǎn)子周圍的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。本文采用A型齒廓表1研究中使用的螺桿轉(zhuǎn)子幾何參數(shù)葉數(shù)節(jié)圓半徑齒根半徑齒頂圓半徑主動(dòng)轉(zhuǎn)子24235從動(dòng)轉(zhuǎn)子36335中心距105mm螺距61mm徑向間隙0.24mm齒間間隙0.12mm轉(zhuǎn)子繞流域網(wǎng)格轉(zhuǎn)子橫截面在轉(zhuǎn)子表面表2轉(zhuǎn)子周圍流體域的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)圓周劃分75徑向劃分7軸向劃分75交界面劃分78網(wǎng)格單元數(shù)目1000用于進(jìn)口、出口和管的多面體網(wǎng)格。為了研究港口幾何形狀對(duì)螺桿泵性能的影響，為了研究性能預(yù)測的精度，在計(jì)算中分別采用了三組吸入和流量的方法來研究進(jìn)、出口流場的影響。1網(wǎng)格只使用兩立即軸向第一組端口在圖9所示。在這種情況下，擴(kuò)展端口和管道系統(tǒng)不考慮。2第二個(gè)案例包括提取全端口包括兩部分：全進(jìn)口和出口（見圖9b）。3根據(jù)圖9全端口，兩塊管添加到每個(gè)端口連接（圖9c）。因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)中，通常有一個(gè)泵和測試表之間的距離。這個(gè)幾何體提出了計(jì)算與端口和管道。在這項(xiàng)研究中使用的數(shù)值網(wǎng)格775180個(gè)細(xì)胞的1079757個(gè)細(xì)胞代表的轉(zhuǎn)子，293648個(gè)細(xì)胞代表的兩個(gè)端口，而10929個(gè)細(xì)胞代表的管道之間的流體域3.2數(shù)值計(jì)算方法CCM+基于壓力的求解器計(jì)算螺桿泵。為了解決壓力-速度耦合，隱式非定常分離流方案已被應(yīng)用。應(yīng)用二階迎風(fēng)離散格式。高斯賽德爾節(jié)點(diǎn)用于松弛方案通過反復(fù)校正提供了更好的收斂（放松）在多重網(wǎng)格循環(huán)線性方程。主轉(zhuǎn)子每步旋轉(zhuǎn)2.4°。每一時(shí)間步開始前，網(wǎng)格更新。時(shí)間步定義如下：其中，DPTS是每個(gè)時(shí)間步的程度，RPM是主動(dòng)性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。當(dāng)DPTS不夠小，會(huì)有比較大的時(shí)間步長可能導(dǎo)致計(jì)算發(fā)散使仿真運(yùn)行。在這里t是成反比的轉(zhuǎn)速，這意味著，網(wǎng)格必須改變?yōu)椴煌霓D(zhuǎn)速，以保持時(shí)間和空間步長不變的比例。它并不總是必須保持比例不變但它是Courant穩(wěn)定性條件。4.仿真結(jié)果計(jì)算在4英特爾3GHz處理器和8GB內(nèi)存的計(jì)算機(jī)上執(zhí)行。利用75的時(shí)間步驟意味著一個(gè)內(nèi)部旋轉(zhuǎn)螺桿泵旋轉(zhuǎn)，它與主動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈150個(gè)時(shí)間步等效。時(shí)間步長同步為630到2100轉(zhuǎn)每分鐘。要求減少4個(gè)數(shù)量級(jí)的錯(cuò)誤，每一時(shí)間步實(shí)現(xiàn)50個(gè)內(nèi)迭代，其中每個(gè)花了約3分鐘，使用四核并行計(jì)算。然而，在一開始，它花了近70分鐘生成地圖的文件。整體性能參數(shù)，如腔壓力，速度分布，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩，質(zhì)量流量和軸功率，然后計(jì)算。4.1質(zhì)量流量圖10顯示了入口和出口的質(zhì)量流量。由于其不斷的重復(fù)性和開放式端口，流量曲線顯示流量減小平滑穩(wěn)定，明顯比往復(fù)泵的流量脈動(dòng)小。質(zhì)量流量比角圖4.2轉(zhuǎn)矩圖11顯示了螺桿泵主動(dòng)和從動(dòng)轉(zhuǎn)子的扭矩。轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小，從動(dòng)轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)矩相對(duì)較小，約為主動(dòng)轉(zhuǎn)子1/14的扭矩。轉(zhuǎn)矩圖4.3壓力圖12螺桿泵工作域內(nèi)的壓力分布。選擇的壓力范圍為0至1.1兆帕，這將提供更好的梯度和顏色。轉(zhuǎn)子之間的大的壓力梯度顯示密封線，將高壓區(qū)和低壓區(qū)區(qū)分開。由于泵的吸入能力，在入口端口的壓力顯示值低。螺桿泵工作域內(nèi)的壓力分布通過在工作腔中的不同點(diǎn)的壓力監(jiān)測，通過壓力和速度計(jì)算，計(jì)算出壓力與角度的旋轉(zhuǎn)圖。圖13顯示了內(nèi)部壓力的變化情況，壓力保持恒定的速度變化，以及排出壓力變化從0.35到0.85Map。壓力角關(guān)系圖顯示，內(nèi)部壓力的步驟變化通過三個(gè)層次：低壓、中壓和高壓。低壓區(qū)內(nèi)的可見的微小的變化是在低壓和中壓之間的一步。然而，當(dāng)計(jì)算中運(yùn)用全部端口這種不穩(wěn)定會(huì)減少。它表明，入口和出口端口影響轉(zhuǎn)子內(nèi)的壓力分布。不同泄壓壓力角圖（左）只使用基本端口（右邊）使用全口，包括管道4.4速度圖14顯示工作腔中的2個(gè)截面的速度分布?？梢钥闯觯咚俣瘸尸F(xiàn)在徑向內(nèi)部間隙和通孔區(qū)域。在入口和出口處可見不同程度的渦度。由于該區(qū)域的壓力較高，出口的渦度相對(duì)較高。由于出口區(qū)域的壓力較高，所以出口的渦度相對(duì)入口較高。螺桿泵速度場4.5軸承摩擦功率損耗螺桿泵轉(zhuǎn)子通常由兩對(duì)流體滑動(dòng)軸承支承。摩擦功率損耗是總功率損耗的一個(gè)重要部分，在評(píng)價(jià)螺桿泵性能時(shí)需要被考慮。軸承摩擦損失計(jì)算的許多不同的經(jīng)驗(yàn)公式存在[21]，其中每一個(gè)包含實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)系數(shù)。本文中的滑動(dòng)軸承完全沉浸在潤滑油工作介質(zhì)中，本文介紹的滑動(dòng)軸承摩擦功率的計(jì)算模型是基于動(dòng)態(tài)粘度，偏心，間隙和轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子，因此方便適用。這種類型的軸承[22]已被實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。是潤滑油的動(dòng)態(tài)粘度，支承軸頸的周邊速度，是軸承的寬度，是軸承間隙，軸承偏心率。假定摩擦功率與旋轉(zhuǎn)速度的平方成正比，而不是排出壓力的函數(shù)。各種速度和壓力的軸承損失的計(jì)算結(jié)果如圖15所示。軸承摩擦功率-（左）與轉(zhuǎn)速，（右）與排出壓力從圖15可以看出，在低轉(zhuǎn)速下，其摩擦功率小。在轉(zhuǎn)速達(dá)到630rpm時(shí)，其摩擦功率低于0.3kw。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到2100rpm其摩擦功率不容忽視，它增加到超過5%的總功率，如在圖16中可以看到。螺桿泵的總功率與軸承摩擦損失的比例呈線性增加。在恒速工況下，軸承摩擦功率隨壓力的增大而減小，圖形16。對(duì)于分析的最低0.35Map排出壓力和最高速度2100rmp，軸承損失超過10%的總功率。4.6研究網(wǎng)格獨(dú)立性為了獲得網(wǎng)格獨(dú)立的解決方案，并探討了網(wǎng)格尺寸對(duì)計(jì)算精度的影響，三個(gè)不同的轉(zhuǎn)子流體域的網(wǎng)格大小已被用于獲得性能的螺桿泵。計(jì)算中使用的網(wǎng)格配置見表3。表3同一螺桿轉(zhuǎn)子的嚙合尺寸全角徑向軸向交界面網(wǎng)格數(shù)2全旋轉(zhuǎn)4核并行空間區(qū)劃劃分劃分劃分計(jì)算時(shí)間圖17（頂部）質(zhì)量流量；（底部）不同的網(wǎng)格尺寸的壓力計(jì)算結(jié)果以一個(gè)流量角圖和壓力圖的形式在圖17中給出。圖17中的質(zhì)量流量角圖顯示的是，隨著網(wǎng)格尺寸的增加，其質(zhì)量流量增大。網(wǎng)格1和網(wǎng)格2的質(zhì)量流量差異較小0.89%，網(wǎng)格2和網(wǎng)格3之間的差異甚至更小的0.5%。粗和細(xì)網(wǎng)格之間的整體差異小于1.5%，預(yù)計(jì)，通過增加一倍的網(wǎng)格，網(wǎng)格3之間的差異將小于1%。然而，由于可用的計(jì)算設(shè)備的容量，在合理的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行計(jì)算是不可能的。圖17（底部）的腔室壓力角圖在三個(gè)計(jì)算網(wǎng)格間顯示無明顯差異。一些振蕩在最大網(wǎng)格數(shù)的網(wǎng)格3中被注意到，這可能與更準(zhǔn)確地捕捉壓力振蕩有關(guān)。然而，這將需要進(jìn)一步的調(diào)查，在以后的發(fā)表文章中會(huì)有呈現(xiàn)。具有不同網(wǎng)格尺寸的軸功率圖18顯示了在三種網(wǎng)格數(shù)目逐漸增加的網(wǎng)格獲得的不同工況下的軸功率，它表明所有三種網(wǎng)格大小情況下，功率保持幾乎相同?；贑8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測量儀的研制基于單片機(jī)的紅外測油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計(jì)數(shù)器自動(dòng)換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)嵌入式以太網(wǎng)防盜報(bào)警系統(tǒng)基于51單片機(jī)的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機(jī)上的應(yīng)用MSP430單片機(jī)在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用基于單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用單片機(jī)在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用基于ATmega16單片機(jī)的流量控制器的開發(fā)基于MSP430單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)及智能網(wǎng)絡(luò)水表的設(shè)計(jì)基于MSP430單片機(jī)具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與回放功能的嵌入式電