PumpLinx16缸發動機潤滑系統仿真應用

2016-09-13  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

CFD技術已經越來越多地應用到不同的流體領域,例如通過CFD來判斷潤滑油路系統性能的優劣,然而由于涉及到系統級三維CFD仿真,面臨眾多技術難點,目前還沒有得到普遍應用。

技術難點

1、大多數潤滑問題均涉及兩相流,使得流體數值分析難度加大,例如壓力循環潤滑系統中的空化問題。

2、潤滑油路內一般會有一些間隙通道,如軸承潤滑油路中一般有毫米量級的密封間隙,壓力潤滑系統中一般會有極微小的圓環間隙潤滑油道,這些間隙流道的存在大大加重了CFD前處理的難度和CFD求解的收斂性和穩定性。

3、潤滑油路中一般存在多個運動部件,這些運動部件的存在對于網格質量的要求和動網格設置的要求極高,一般的CFD分析軟件無法勝任。

4、對于某些潤滑問題,需要考慮到整個系統的潤滑效果,此時需要對整個潤滑系統進行分析,需要考慮到系統內不同零部件的耦合作用、系統內的空化問題、潤滑系統龐大的網格數等問題,傳統的CFD工具無法承受如此龐大且復雜的物理問題分析。

應用實例

作為強大的運動機械仿真軟件,PumpLinx不僅可以解決包含各種泵在內的復雜旋轉機械CFD問題,同時還可以解決泵、控制閥門、軸承、接頭、局部損失元件等組成的流體系統級CFD問題,在考察泵本身的運行特性的同時,還可以充分考察泵與上下游部件之間的相互影響及匹配性。

圖1 潤滑系統幾何模型

該發動機潤滑系統由油泵、控制閥門、油濾器、軸承、管道等多種部件組成,系統結構復雜,運動部件眾多。

采用Pumplinx對該潤滑系統進行系統級三維CFD仿真計算,網格數量600萬。

圖2 油泵等各部件網格劃分

圖3 控制閥等各部件網格劃分

圖4 軸承動網格

圖5 發動機潤滑系統計算結果動畫

圖6 無量綱計算結果對比

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