Pumplinx齿轮泵流体仿真

步骤如下：

导入通过其他建模软件建立的三维流体域模型，或者导入其他画网格软件输出的网格文件。其中pumpllinx支持的三维流体域模型文件格式为（.stl）。本文采用的方式是导入三维流域模型，而三维流体域模型的建立又有两种方式：

（1）直接建立流体域三维模型；

（2）先建立齿轮泵的三维模型，再通过抽取流体域的方式，获得三维流域模型。

关于方式（2），操作实例如下：

在 solidworks中建立齿轮泵三维装配体，

并将文件格式另存为零件格式，在零件格式下去除一些对流域性质影响微笑的细节以及与主体流域不连通的其他孔等结构后，在流域前后端面之间拉伸一个包括整个流域的长方体，并且注意取消“合并结果”；

通过“直接编辑>组合>删减>选择拉伸的长方体为主要实体>选择与长方体有交集的其他实体作为要组合的实体”完成流域的抽取，如下：

设计树

直接编辑

组合

流域

为了方便后续流域网格的划分，需要提前分割流域实体，本文分割方式是：将流域分割为进油口、出油口、进口楔形区域、出口楔形区域及齿轮区域五部分。

完成后将文件保存为（.stl）格式，打开该（.stl）文件并确定两齿轮的旋转中心，后续建立转子区域动网格需要；

注意保存路径必须全英文；

打开pumplinx4.6.0并导入模型后，首先需要进行模型缩放，因为pumplinx默认的长度单位为m，需要通过“mesh>transform geometry or grid>properties>scale”将模型缩放为毫米单位；

将导入的CAD表面通过“mesh>split/combine geometry orgrid>properties>operation>split disconnected” 将“CAD surfaces” 按照是否连接分割为不同的模块，便于分模块划分网格，并将各模块表面重命名；

紧接着将各个模块按照角度分为单个的曲面（“split byangle”），同样重新命名各曲面，并将同类曲面合并，如下图，将进口楔形区域与齿轮外包面两交互面合并为一个曲面，并重命名(如：“inwedge_mgi_gears”)；

所有表面划分、重组、重命名后，按照步骤“generalmesher>new mesh>修改网格名称>设置网格尺寸>选中非转子区域某模块的全部表面（如：in_/）”划分非转子区域常规网格；

划分完成后会在“geometricentities” 中看到新增了“volumes”项，即体网格，下拉菜单里有刚刚新建的网格名称，再下拉后是该体网格的边界面网格；选中该体网格并按照“properties>view>color/grid/……”设置体网格表面的颜色、网格可视等；

Pumplinx具有强大的转子模板网格划分算法，可以按照下面的步骤轻松画出质量很高的直齿轮泵转子区域模板网格（或柱塞泵、内齿轮泵、螺杆泵等）：

（1）rotortemplate mesher>properties>new mesh>重命名网格；

（2）rotortype(选择模板类型，如外啮合直齿轮泵就选择externalgear)；

（3）根据提示在geometricentities中依次选中CADsurfaces 下的主动齿轮面、主动齿轮外包面、从动齿轮面、从动齿轮外包面

（4）drivegear rotational axis vector设置转动轴矢量

（5）设置主从动轴旋转中心（即前文提到的第1步中.stl文件中两个点的坐标）；

（6）buildgear mesh”

同样可更改该网格的颜色、网格可视等；

转子区域网格

所有网格划分完毕后，在存在交互的边界网格之间依次建立交互面，步骤：

（1）”geometricentities>boundaries”中选中存在交互的所有边界面，比如前文所述的进/出口楔形区域上与齿轮外包面交界面“in/outwedge_mgi_gears”与主/从动齿轮外包面；

（2）点击geometricentities下的图标，创建交互面，完成后可在geometricentities下看到新增交互面项目“interfaces”和“mismatchedgrids interfaces”。

交互面

在“modal>selectmodules”中添加流体、空化等模型；其中由于前面划分了外齿轮泵的模板网格，系统自动添加了齿轮泵模型（gear）,这里选中该模型，在properties中修改参数，如：主动轮旋转圈数、每个时间步下主动齿轮每齿旋转角度、以及主动齿轮转速、转向等；

1. 将进油口端面、出油口端面的边界网格“boundaries>in_inlet/out_outlet”的类型选择为inlet/outlet，并设置进出口压力；

2. 齿轮面系统自动设置了类型，其他表面包括交互面均为默认的壁面即可（wall）;

3. 在体网格中选择介质（如：oil），设置介质参数（如密度、温度等）；

在“simulation”中设置运行圈数、每个时间步内迭代次数、采样次数等，点击“start”并保存后，开始仿真。

1. 仿真计算过程中可随时停止、保存；

2. 计算停止或结束后，可在“result” 中调出压力云图、某界面流量波动、流体流速等结果，数据可点击复制。

至此，借助pumplinx的直齿轮泵仿真就完成了！