基于 ANSYS Fluent 软件的新能源汽车电子水泵仿真分析
通过构建电子水泵的计算模型，基于 ANSYSFluent软件模拟分析不同转速、流量 对电子水泵的速度场、压力场及湍动能场的影响。结果表明：叶轮流场的速度分布均由中心 向边缘逐步增大，蜗壳内的流场速度分布由基圆向外增大，速度峰值位于蜗壳出口处，转速对 流体速度最大值的影响比流量更为明显；叶轮流场压力最大值与流量、转速呈正相关，且流量 对流体压力最大值的影响比转速更明显；叶轮流场湍流能的分布总体平稳，但局部存在突变，其中转速对流体湍动能最大值的影响较流量更为明显
通过计算所得的结构参数，并结合 Solidworks软件构建蜗壳、叶轮的结构模型。图 1、图 2分别为 蜗壳和叶轮的三维模型。
采用 ANSYSFluent软件抽取电子水泵的叶轮 流体域、进口延长段流体域与蜗壳流体域［3］，构成 如图 3所示的水泵流道模型。
模型采用四面体网格生成器完成水泵内部流 道 的 网 格 划 分 ，网 格 大 小 设 定 为 2mm，如 图 4所示。
在此基础上，结合 3种工况分析电子水泵的转 速、流量对泵体内部流场力学特性的影响，具体仿 真工况设置如下：①工况 1参数为 n=3000r/min，qV=90L/min；②工 况 2参 数 为 n=3000r/min，qV=75L/min；③工 况 3参 数 为 n=2500r/min，qV=90L/min。
由图 7可知，3种工况下，叶轮中心 处压力最小，位于叶轮外侧与底部的压力值相对平 稳，向外逐渐增大，但叶轮叶片与流体的作用面上 存在压力突变现象。工况 1~3的最大压力值分别 为 0.778MPa、0.519MPa和 0.776MPa。当转速、 流量降低时，叶轮表面整体压力均会减小，可见压 力最大值与流量、转速呈正相关
电子水泵在 3种工况下的叶轮湍动能分布如图 9所示
工况 1下水泵的流体域湍动能分布如图 10所 示。由图 10可知，电子水泵腔内的湍动能较稳定， 且湍动能均较小，而靠近流道出口处变化剧烈，呈 现向外递增趋势。由于流体在出口处的流体撞击 激烈，造成一定的流体动能能量损失，表明水泵内 部流道的湍动能分布合理
【有兴趣的同学可以尝试，遇到任何问题欢迎交流，有需要可以免费答疑解惑，模型代做辅导教学】
【加我请备注来源】：
夜雨聆风
