amesim叶片泵仿真：高压变量叶片泵的综合仿真模型

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今天我们聊聊变量叶片泵的Amesim仿真。

这篇文章有如下几个重点内容：

1、用解析法和数值法描述了高压变量叶片泵的几何形状，并考虑了不同的泄漏状态。

2、同时基于Amesim的库文件建立了仿真模型，对其关键性能参数进行了评价。

3、利用有限元分析确定了配流盘的变形量，以便于纠正当前的轴向间隙。

4、采用CFD方法对排量控制阀门的流量系数进行了计算分析。

5、通过实验验证了该模型的稳态特性和位移控制动力学特性。

对以上任意一点感兴趣的都可以翻看原文“COMPREHENSIVE SIMULATION MODEL OF A HIGH PRESSURE VARIABLE DISPLACEMENT VANE PUMP FOR INDUSTRIAL APPLICATIONS”。

非平衡转子叶片泵是一种结构最紧凑的变量泵，广泛应用于流体动力系统中。

在AMESim建立的模型中，泵被离散化为单个具有均质特性的控制体积，这是比较流行的操作方法，因为它只需要很少的计算时间即可，而且还可以用于系统级分析。不过，AMESim仿真的结果还需要通过实际的样机测试来校准一些系数。与此同时，最详细的方法是用计算流体动力学(CFD)来表示。但是，它需要非常高的CPU资源。

该文章提出了一种详细的高压变量叶片泵参数模型。该模型集成了三维有限元和CFD模拟的具体结果。其中最重要的结果是配流盘的弹性变形对轴向间隙补偿的影响。一旦通过试验验证，该模型可作为泵的设计和优化阶段的工具。

这里研究的组件是叶片泵，最大排量为48.8cc/rev，最大工作压力为210 bar。在图1中显示了泵芯的截面视图。该装置提供了11个叶片，拥有11个外部(主要)可变容腔。

图1 泵的截面示意图

每个腔室内部由转子限制，外部由定子限制，横向由两个连续的叶片限制。流量也由叶片根部下的可变腔室产生。这些腔室通过专用的通道与入口和出口侧连接，肾口的半径相对于主口较小，如图2所示。在转子的另一侧也有一个类似的板(平衡板)；外形是相同的，唯一的不同是沉默沟槽不存在。

腔室从两侧进料，而它们只通过图2中的板提供流量，因为在相反的板上，端口是盲的，它只用于轴向平衡的原因。间隔环被放置在两块板之间，两块板由于板本身后部的压力而受到轴向力的合力的挤压。

图2 配流盘示意图

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文章来源：液压贼船