Xflow在泵阀产品设计中的应用

背景描述
齿轮泵是一种常用液压泵，具有结构简单、自吸性能好、对油液的污染不敏感、工作可靠等优点。齿轮泵广泛应用于液压传动系统中，是液压机械传动系统的重要元件。广泛应用在冶金、采掘机械、航空航天和深海探测等诸多领域。齿轮泵由于自身结构特点的原因，也存在着一些缺点，比如其性能受内部流场流动的影响较大，困油区内油液压力的急剧升高和降低，使泵的各零件受到很大的冲击荷载，增加了功率损失，使得油液发热，引起强烈的振动和噪声并产生气蚀，降低了齿轮泵工作的平稳性和寿命。同时，径向力较大、内泄漏大等突出问题也在一定程度上限制了齿轮泵在工程实际中的应用。对齿轮泵的内部流场进行了数值分析，计算出齿轮泵在旋转工作过程中，瞬态的内部压力场和速度场的分布情况，得出了齿轮泵进出口的瞬时流量，获得了齿轮泵流量脉动的变化规律，为齿轮泵的研究和优化设计提供了理论依据。

XFlow软件介绍
对于仿真工程师来说，选择传统CFD软件对齿轮泵进行仿真是十分麻烦的，比如湍流模型的选择，需要依靠经验选择并校验模型参数，且经验对计算准确程度影响很大；网格的划分，人工劳动量也是巨大；传统CFD软件对大位移运动的仿真设置也是极其困难。但是XFlow可以很好解决这些问题，XFlow是一款高保真度的CFD软件，可以帮助您在极端条件下对其产品的真实行为进行复杂仿真，例如电子产品散热、车辆涉水、动力传动系统润滑和关键飞行操控动作。XFlow省去画网格，节省50%以上时间且格子精度能在远场/壁面/尾涡自动加密；精确的大涡模拟模型能与格子玻尔兹曼方法接合，达到计算精度，效率和资源的最佳匹配。这样更加有益于仿真工程师的使用。

XFlow应用案例分享
下面我们通过齿轮泵案例来学习下XFlow流体仿真的一个流程。
1.  导入模型，打开软件，导入齿轮泵模型.

2.  环境设置，定义分析类型，传热模型，流动模型以及重力等。

 

3.  材料设置，根据真实的材料参数进行设置。

 

4.  模型定义，定义几何行为，边界条件。

 

5.  仿真求解设置，设置仿真时间，网格加密。

6.  保存，运行仿真。

7.  仿真结果的查看

四 总结
整个分析流程如上所述，在求解的功能上来说，XFlow仿真具有很大的优势。友好的图形界面，减少了设置时间.自动体网格，处理复杂的分析模型更加简单，格子玻尔兹曼技术基于粒子的算法，高保真的瞬态流预测以及实用的大涡模拟。