发动机冷却水泵CFD数值模拟及性能优化

摘要

以某发动机冷却水泵为研究对象,基于计算流体力学(ComputationalFluid Dynamics,CFD)方法搭建了冷却水泵性能分析模型,并对3种叶轮改进方案进行了对比。采用自主搭建的水泵性能实验台对水泵性能进行了试验,并与发动机转速10000 r/min时的水泵性能仿真结果进行对比,发现水泵扬程仿真值与实验值变化趋势一致,误差在5%以内,验证了水泵性能分析模型的可靠性。3种叶轮改进方案的性能对比分析结果表明:叶轮加高30%并加宽16%时水泵扬程在发动机转速10000 r/min时可提升37%,效率提升4%,轴功率增大50 W。采用优化叶轮的冷却系统工作流量点提升了11.8%,表明水泵性能优化效果明显,可为冷却水泵的选型及结构改进提供理论参考。