凸轮转子泵的应用特点及影响因素

凸轮转子泵属于非接触式容积泵，具有体积小、结构简单、重量轻、输送介质黏度范围广等优点，被广泛应用于污水处理、造纸与纸浆、食品、车载、采矿及农业等。因此，提高转子泵的工作效率，对于降低能源消耗具有重大意义。

转子泵效率的主要影响因素是转子叶型、转子间以及转子与泵体之间的间隙大小、介质温度、介质黏度等。研究人员对此进行了许多卓有成效的研究。转子叶型对转子泵效率的影响，发现使用摆线叶型代替圆弧线叶型能够提高转子泵效率。采用光滑粒子动力学方法对转子泵内部流场进行数值模拟，探讨转子以及转子与泵体间隙变化对转子泵效率的影响，发现随着间隙增大，效率明显下降且流体介质所受剪切应力也发生变化。推导出转子与泵体间静态间隙的优化选取设计公式，通过合理选取间隙来提高转子泵容积效率。通过数学推导建立了齿轮泵的温度与容积效率关系的数学模型，说明温度对于容积式转子泵效率影响较大。针对高黏度泵高温、高黏度特点推导出了高黏度外环流凸轮泵容积效率及能量效率的相关公式，并进行了特性分析。对无黏度、中等黏度和高黏度3 种流质进行试验测试，转子泵在输送不同黏度介质时效率的变化规律。但是目前针对介质黏度对转子泵效率影响的研究方式主要为理论研究和试验研究。