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低噪声斜盘式轴向柱塞泵CFD仿真
摘要：
随着科技的发展和工业的进步，斜盘式轴向柱塞泵在工业领域中得到了广泛的应用。本文通过CFD仿真方法对斜盘式轴向柱塞泵的流场进行了数值模拟，并对其进行了分析和优化。在优化后的流场条件下，泵的性能得到了有效提升，噪声得到了降低。
关键词：斜盘式轴向柱塞泵、CFD仿真、流场分析、优化
一、引言
斜盘式轴向柱塞泵是一种具有高压稳定性、高流量、高效率、低噪声等特点的流体输送设备。随着工业自动化和节能环保的要求逐渐增强，斜盘式轴向柱塞泵在工业生产中的应用越来越广泛。同时，由于斜盘式轴向柱塞泵的工作原理和结构比较复杂，其流场分析和优化也成为一个研究热点。
本文选取了一款常见的斜盘式轴向柱塞泵进行了CFD（ComputationalFluidDynamics，计算流体力学）仿真分析。通过建立数学模型、设定边界条件和参数以及选择合适的求解方法，对斜盘式轴向柱塞泵的流场进行了数值模拟，并对其进行了分析和优化。通过优化后的流场条件，得到了泵的性能提升和噪声降低的效果。
二、斜盘式轴向柱塞泵工作原理及性能特点
斜盘式轴向柱塞泵在工作时，驱动功率通过传动轴传递到液压柱塞上，使柱塞绕心轴旋转，并在柱塞和摆臂之间形成一定的压力空间。随着柱塞转动，压力空间也会随之旋转，从而完成液体的吸入和排出。
斜盘式轴向柱塞泵的性能特点如下：
1.高效率。斜盘式轴向柱塞泵在输送液体时能够大大减少能量损失，使泵的效率得到了有效提高。
2.低噪声。斜盘式轴向柱塞泵在工作时噪声较小，符合环保要求。
3.高压稳定性。斜盘式轴向柱塞泵能够在高压条件下保持稳定输送，不易出现波动。
4.高流量。斜盘式轴向柱塞泵的流量比传统的柱塞式泵大约提高一倍，可用于大流量输送。
三、CFD仿真建模及分析结果
1.建模流程
（1）建立几何模型。根据斜盘式轴向柱塞泵的实际结构，采用三维设计软件绘制出准确的几何模型。
（2）设定边界条件及参数。根据实际工况，设置斜盘式轴向柱塞泵的进口压力、出口压力、转速等参数，并设定出口压力的情况。
（3）生成计算网格。将建立好的几何模型导入CFD软件中，生成计算网格，确保模型的精度和计算效率。
（4）求解方程。采用压力-速度耦合的方式进行求解，并进行收敛性分析。
2.分析结果
通过CFD仿真分析，发现在原始的流场条件下，斜盘式轴向柱塞泵面临压力损失、回流、能量损耗等问题，且噪声较大。
为了改善这些问题，进行了流场优化。通过增加吸入室和接头的长度以及设计合理的导流板，有效地减小了排液室回流的情况，并提高排液的流量和速度。
经过优化后的流场条件下，泵的性能得到了提升，噪声的声量得到了降低。优化结果表明，CFD仿真技术在斜盘式轴向柱塞泵的优化研究中具有重要的作用。
四、结论
本文基于CFD仿真技术，对斜盘式轴向柱塞泵的流场进行了数值模拟分析，并对其进行了优化。通过优化后的流场条件下，泵的性能得到了提升，噪声得到了降低。CFD仿真技术在斜盘式轴向柱塞泵的优化研究中具有重要的作用。
五、参考文献
[1]王建云，蒋利冬.斜盘式轴向柱塞泵优化与仿真[C]//中国机械工程学会2018流体力学学术年会论文集.中国机械工程学会,2018.
[2]蔡继森.斜盘式轴向柱塞泵三维流场数值模拟及性能分析[D].安徽大学,2018.
[3]马宗湖.斜盘式轴向柱塞泵有限元仿真分析[J].机床与液压,2020,48(18):94-97.