2BE1―253真空泵兩種吸氣管結(jié)構(gòu)有限元分析

1、2BE1253 真空泵兩種吸氣管結(jié)構(gòu)有限元分析DOI：1 前 言水環(huán)式真空泵是煙廠的重要能源供應(yīng)設(shè)備，不僅為卷包車間提供優(yōu)質(zhì)負壓能源，而且為輔料制造中的濾棒生產(chǎn)提供了有力保障。目前，水環(huán)式真空泵存在工作效率不高、工作承載力不高等問題，而吸氣管對水環(huán)式真空泵效率、承載力有重要的影響。因此，本文研究的重點是水環(huán)式真空泵吸氣管的結(jié)構(gòu)，研究一種新設(shè)計的吸氣管結(jié)構(gòu)對水環(huán)式真空泵工作效率和工作承載力的影響。2 真空泵吸氣管結(jié)構(gòu)有限元模型建立2.1吸氣管的有限元參數(shù)的確立吸氣管是真空泵中吸氣分流的關(guān)鍵部件，本文通過Solidworks首先構(gòu)建出吸氣管的物理模型1 。然后，將物理模型分別導(dǎo)入Flow Simu

2、lation中進行有限元分析，對兩種結(jié)構(gòu)吸氣管進行有限元分析，其中吸氣管的材料選用HT200，HT200是灰鑄鐵，最低抗拉強度200MPa。網(wǎng)格劃分的初始等級采用了等級 3，吸氣管的進氣口流量為 0.78m3/s ，出氣口壓強為 0.6MPa，邊界層類型設(shè)置為湍流， 對于兩個吸氣管分別施加相同的邊界條件，這要設(shè)置邊界條件基本符合滕州卷煙廠使用真空泵的真實情況。Flow Simulation采用的就是自適應(yīng)直角坐標網(wǎng)格法2 ，網(wǎng)格劃分的初始等級采用了等級3。2.2吸氣管工況結(jié)果分析作用于流體上的力，可以劃歸為兩種，分別是質(zhì)量力和表面力。質(zhì)量力指的是在體積V 內(nèi)單位液體質(zhì)量或者體積上的非接觸力，由

3、于氣體的質(zhì)量非常小，本次分析時忽略質(zhì)量力的存在，不考慮氣體的質(zhì)量3 。表面力是指作用于流體表面的力，這是我們此次分析著重研究的部分。設(shè)定完相關(guān)參數(shù)并且分析后可以得到，2BE1-253 改進后吸氣管的受力云圖，如圖1 所示和 2BE1-253 吸氣管的受力云圖，如圖2 所示。從圖 1 和圖 2 中可以看出：吸氣管受力最大的區(qū)域為吸氣管正對吸氣口的區(qū)域，并且可以得出原吸氣管的最大靜壓606332.05 ，改進后的吸氣管的最大靜壓是 614962.38Pa ，比原吸氣管的最大靜壓要高 8630.33Pa ，從圖中還可以看出改進后的吸氣管受到的沖擊將有所增加，這使得真空泵的工作承載較高，改進后的吸氣管可以得到更大的平均壓強，更利于生產(chǎn)的進行。3 結(jié)論本文利用 Flow Simulation流體分析模塊定性地分析了原有吸氣管和改進后吸氣管的受力狀態(tài)，得出其相應(yīng)受力云圖以及流體跡線的分布情況，得出吸氣管受力最大的區(qū)域為吸氣管正對吸氣口的區(qū)域；并且得出改進后的吸氣管比原吸氣管的最大靜壓要高8630.33Pa ，使得