[发明专利]叶顶间隙对汽车水泵压力脉动影响的模拟方法及模拟装置

权利要求书

1.一种叶顶间隙对汽车水泵压力脉动影响的模拟方法，其特征在于，包括：

建立模型；

网格划分，所述汽车水泵的流体域包括泵腔、叶顶间隙、叶轮、蜗壳以及出水管，对所述泵腔、所述叶轮、所述蜗壳以及所述出水管采用非结构网格划分，对叶顶间隙采用结构网格划分，轴向划分多层网格，进行网格无关性验证以确定网格单元数量；以及

监测点布置，在叶片压力面和吸力面分别布置2-4个监测点，蜗壳周向布置4-6个监测点；

压力脉动分析，采用压力系数对瞬态压力值进行无量纲化处理，计算公式为：

式中，u₂＝7.117m/s为叶轮出口圆周速度，m/s；p_i为瞬态静压值，Pa；为平均静压值，Pa；ρ为水的密度，kg/m³；选取最后一个周期的压力脉动数据进行分析；通过叶片吸力面和吸力面监测点的压力脉动时域图分析叶顶间隙与脉动幅值及峰峰值的关系；通过蜗壳周向的监测点的压力脉动时域图分析叶顶间隙与蜗壳内压力脉动的关系；选取一个靠近隔舌位置的监测点，一个叶片压力面监测点以及一个叶片吸力面监测点，并选取后5个周期的数据进行快速傅里叶变化得到脉动频域图，根据该脉动频域图分析叶顶间隙与压力脉动幅值的关系；

流场分析，通过汽车发动机水泵的内部流场压力云图分析叶顶间隙与泵内压力的关系；通过汽车发动机水泵的内流场的速度矢量图分析叶顶间隙与叶片流道内的旋涡的关系。

2.根据权利要求1所述的叶顶间隙对汽车水泵压力脉动影响的模拟方法，其特征在于，所述建立模型包括设定所述汽车水泵的转速、流量、扬程、效率以及进口和出口的数量。

3.根据权利要求2所述的叶顶间隙对汽车水泵压力脉动影响的模拟方法，其特征在于，所述汽车水泵包括两个进口和一个出口，两个进口的直径分别为18mm和30mm，出口的直径为85mm。

4.根据权利要求1所述的叶顶间隙对汽车水泵压力脉动影响的模拟方法，其特征在于，所述网格划分步骤中还包括边界条件设置。

5.根据权利要求1所述的叶顶间隙对汽车水泵压力脉动影响的模拟方法，其特征在于，边界条件设置中，选用压力进口，流量出口，壁面采用无滑移条件。