高速轴向柱塞泵

8000 r/min 以上损失显控

针对高速工况下活塞往复运动与旋转运动复合引起的搅动损失，提出计及复合运动的CFD仿真方法，揭示往复运动在超过8000 r/min时对搅动损失的显著影响，为高速泵设计提供依据。

潮群 · Songshuo, Yu · Wentao, Wang · Jiangao, Zhao · Jing, Li · Zhao, Jiang · 刘成良

International Journal of Heat and Mass Transfer 2026

参数信息

阻力矩预测绝对相对偏差

<3 %

活塞往复引起的总阻力矩增幅

5.98~8.84 %

技术优势

仿真精度高

计算阻力矩与台架实测值吻合良好，全转速范围内绝对相对偏差小于3%，为高速泵性能预测提供可靠数值工具。

揭示高速下往复效应

在超过8000 r/min后活塞往复运动对搅动损失的影响不可忽略；10000~20000 r/min范围内，使总阻力矩增加5.98%~8.84%，为高速泵设计提供关键依据。

识别损失机理

揭示了活塞端部涡流增强湍动能是阻力增加的主因，同时空化现象部分抵消增阻作用，为减损设计指明方向。

应用场景

• 高速液压系统：利用该CFD方法预测高速泵搅动损失，指导减损设计，提升系统能效。
• 航空液压泵：为航空液压泵高速化中的功率损失评估提供高保真仿真工具，支持轻量化与高效率设计。
• 旋转机械测试：提供经过验证的阻力矩测试方法和数据，可作为同类旋转机械搅动损失测试的参考基准。
• 流体机械设计：通过模拟揭示活塞结构和工况参数对损失的影响规律，辅助流体机械的高效结构优化。