单螺杆泵运动学仿真及转子动力特性研究的开题报告.pdf

单螺杆泵运动学仿真及转子动力特性研究的开题报

告

一、研究背景

单螺杆泵是一种常见的正向位移泵，其具有结构简单、维护方便、

运行平稳等优点，在许多行业中得到广泛应用。然而，由于单螺杆泵若

干特殊性质的存在，如非线性、流量脉动等，使得其转子动力学特性的

研究变得困难。因此，本研究致力于建立单螺杆泵的运动学模型，对其

运动特征和转子动力学特性进行深入研究，以期提高单螺杆泵的设计、

选型及应用水平。

二、研究内容

本研究的主要内容包括以下几个方面：

1.建立单螺杆泵的运动学模型，分析其运动特征。在分析单螺杆泵

的运动学特性时，同时考虑流体非线性和单螺杆泵内部几何变化等因素，

以得到模拟实际单螺杆泵运动的高精度模型。

2.分析单螺杆泵内部流体的流动规律和流量脉动特性。通过反复的

数值模拟分析，探究单螺杆泵内部流体的非线性和动态变化规律，通过

分析和比较不同工况下的流量脉动程度等数据，评估单螺杆泵在不同工

况下的性能。

3.研究单螺杆泵内部转子动力学特性。对单螺杆泵运动特性的分析

可以为后续转子动力学特性的研究打下坚实的基础。本研究将重点探究

单螺杆泵内部转子的非线性现象和振动响应规律，同时研究相邻尺寸转

子间的力学相互作用及该相互作用对转子动力学特性的影响。

三、研究方法

在本研究中，将采用数值仿真的方法对单螺杆泵运动学特性和转子

动力学特性进行研究。具体来说，将先建立单螺杆泵的三维实体模型，

并采用CFD软件对其内部流动进行数值模拟，得到流体的压力、速度等

重要参数。然后，采用运动学动力学等方面的理论对单螺杆泵的运动学

运动特性进行研究，探究单螺杆泵的内部流动规律和流量脉动特性。最

后，通过有限元分析等手段，研究单螺杆泵内部转子的动力学特性，探

究转子的非线性振动响应规律。

四、研究意义

本研究旨在系统探究单螺杆泵的运动学和转子动力学特性，对单螺

杆泵的设计和运用具有重要的指导和促进作用。一方面，本研究可以增

进对单螺杆泵运动学特性的理解，为单螺杆泵的设计提供科学依据；另

一方面，本研究结果可以优化单螺杆泵的转子设计，并提高单螺杆泵运

转效率和运行平稳性，发挥其在实际工程中的重要作用。