转子径距比对燃料电池气体循环泵性能的影响

为了揭示径距比对凸轮式气体循环泵的气动性能的影响规律,通过坐标变换推导了 3叶的圆弧-渐开线-圆弧转子型线方程,建立6种不同径距比的气体循环泵模型进行对比分析.采用重整化k-e(RNGk-e)湍流模型对转子腔内部进行三维非定常数值计算,结合动网格技术分析转子径距比对气体循环泵流量特性、转子腔速度分布的影响规律,并与试验结果进行对比.结果表明:转子径距比对气体循环泵性能影响较为明显,随着转子径距比由1.34增大到1.45,泵出口平均流量与瞬时流量脉动呈上升趋势,且在1.38～1.40时变化较为明显,平均流量增大了 0.001 833 m3/s(15.8％);转子径距比在1.38～1.40时,转子受力较好,对转子径向激励力分量Fx的抑制较为明显,对转子径向激励力分量Fy的影响不显著;随径距比变化,转子腔内涡量分布变化较为明显,转子径距比在1.40时,转子腔内涡量分布较小,有效抑制了气体回流.