通过理论分析和实验难以获得高转速航空燃油齿轮泵的内部流场及空化特性,针对这一问题,对采用了新型卸荷槽结构的航空燃油齿轮泵进行了数值模拟研究.首先,采用了标准k-ε 湍流模型与全空化模型作为齿轮泵数学模型;然后,通过对比分析的方式,分析了新型卸荷槽齿轮泵的性能提升问题;对不同转速下的新型卸荷槽齿轮泵内流场进行了数值求解,得到了其流动及空化特性;最后,搭建了齿轮泵的质量流量试验平台,进行了不同转速下高转速航空燃油齿轮泵流量测试,并对其仿真结果进行了对比验证.研究结果表明:与矩形卸荷槽齿轮泵相比,新型卸荷槽齿轮泵可以减少44.6％的流量脉动,能有效减少流场空化范围,且其流场最大压力、最小压力均出现在齿轮啮合处;流场最高速度可达130 m/s～132 m/s,最大速度存在于齿轮啮合处;随着转速的提高,流场内气体体积分数和空化范围逐渐增大.该成果可以为预防航空燃油泵出现空化现象,提高送油效率,以及齿轮泵的运行维护提供理论依据.

航空燃油齿轮泵;空化现象;流量脉动;数值模拟;湍流模型;全空化模型

北京理工大学 宇航学院,北京100081;中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司 产品设计所,贵州贵阳550009

[1]李镕熙;周龙;周振华;万方;张国庆-.基于新型卸荷槽的齿轮泵内部流场及空化特性分析)[J].机电工程,2022(08):1017-1023

航空燃油齿轮泵,矩形卸荷槽

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