登高车出租， 清远登高车出租， 花都登高车出租   电静液作动器的柱塞泵有限元仿真模型    柱塞泵是电静液作动器中机械能转变为液压能的关键部件。在该转换过程中，存在着泄漏与摩擦导致的功率损失。由于柱塞泵的工作性质，泵内部充满油液，同时油液快速流动，因此柱塞泵能量损失所导致的发热往往体现在内部油液温度的升高，因此对柱塞泵的有限元仿真主要针对其内部流场。针对柱塞泵内部流场，使用 PumpLinx 软件进行有限元仿真分析。 

   PumpLinx 是 Simerics 公司开发的一款三维计算流体力学（CFD）仿真软件，主要被应用于计算泵、液压系统、电机、空气压缩机等旋转设备。通过 STL 格式文件可将三维模型导入软件中，并使用软件的几何共形自适应二元树网格生成工具对模型进行网格划分，进行参数设置后可进行仿真求解以及后处理等操作。此外，针对空化现象PumpLinx还提供了专用的空化模型进行计算。 与其他有限元仿真模型类似，柱塞泵 CFD 三维仿真流程主要可分为模型处理、网格划分、参数设定、模型求解等四个环节。针对柱塞泵的工作特性，仿真主要针对柱塞泵内部流场进行分析。 

    1  模型处理：  由于主要针对柱塞泵内部流道进行热流耦合仿真，因此需要对原始模型进行模型简化以及流道抽取工作。使用 SOLIDWORKS 等三维建模软件对原始模型进行简化，例如去除柱塞倒角、忽略螺栓、轴承等，进一步处理后可获得流道模型，并导出适用于PumpLinx 的 STL 格式文件。对于柱塞泵，内部流道包括进出口流道、柱塞腔以及配流盘流道等部分。 抽取流道后可导入 PumpLinx 软件进行区域划分处理。导入模型后，需要对流道进行模型的进一步划分，通过使用 Split/Combine Geometry or Grid 功能将配流盘、柱塞、进出油口等部分单独区分，并设置各部分之间的交界面、壁面以及进出口截面，为后续网格划分以及边界条件设置做准备。 

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     2  网格划分： 在对电静液作动器中轴线柱塞泵流道进行网格划分过程中，由于流道各部分体积、结构均不相同，且各部分求解精度要求也不尽相同，因此需要分区域进行网格划分工作。针对柱塞部分流道，PumpLinx 内部集成有针对斜盘式轴向柱塞泵的自动化网格结构化划分工具 Rotor Template Mesher，可较为方便快捷地进行柱塞泵转子流场网格划分工作。对于柱塞泵的吸排油腔体等其他部分流场，综合考虑求解速度与求解精度，使用 General Mesher 网格生成器进行划分工作。

     3  参数设定： 网格划分后，需要对油液性质、边界条件等参数进行设置。此外，根据雷诺数分析可知柱塞泵内部流体状态为湍流，因此需要在仿真中添加湍流计算模型。由于在边界条件设定中，设置了出口为恒定 28MPa 的固定压强。为监测出口压力脉动情况，可在模型中添加监测点。此外，还可在模型求解前设置示踪颗粒以及流线计算以更好地展示流体内部情况。 

    4  模型求解：此前在参数设置中设定柱塞泵转速为 12000rpm，因此转动周期为 5ms，最终设定仿真时长为 25ms，步数为 1350 步。根据具体模拟工况，设定求解器参数，设定界面。 求解完成后，使用后处理模块对仿真结果进行绘制，柱塞泵内部流场热流耦合模型。 根据仿真结果中流线以及示踪粒子可以直观地查看柱塞泵内部地流动状态以及压力分布情况，柱塞泵中三大摩擦副为主要热源，且配流副占比较大，根据仿真结果与理论分析进行对比，证明仿真模型具有一定的正确性。此外，由于柱塞泵本身的工作原理，各柱塞在高低压区切换的过程中，输出的流量会出现波动，进一步导致出口一定的压力脉动，这一点在仿真结果中的出口监测点的压力脉动曲线中也得以体现，进一步证实了仿真模型的可信度。在添加热仿真模块后，可以计算柱塞泵内部流场由于粘性摩擦损失等因素产生的油液温升，在监测点也可以对该点温度变化情况进行曲线导出后分析。

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