پمپ های دنده ای ساکشن ندارند!

پمپ‌های دنده‌ای ساکشن ندارند! پمپ‌های دنده‌ای در اکثریت ماشین‌های جابجایی ثابت مورد استفاده برای تولید جریان در سیستم‌های قدرت سیال را نشان می‌دهند.
در این زمینه، مقاله مروری بر روش‌های مختلف مورد استفاده در سال‌های گذشته برای شبیه‌سازی نرخ جریان تولید شده توسط پمپ‌های دنده ای، دنده خارجی و هلالی ارائه می‌کند.
تا آنجا که به مدل‌های پارامتر توده‌ای مربوط می‌شود، روش‌های مختلفی برای انتخاب حجم‌های کنترلی که پمپ به آن‌ها تقسیم می‌شود، تحلیل شده و معادلات اصلی حاکم ارائه می‌شوند.
اصول و کاربردهای مدل‌های توزیع شده از یک بعدی تا سه بعدی گزارش شده است.
بخش خاصی به روش‌های ارزیابی کمیت‌های هندسی ضروری اختصاص داده شده است: تحلیلی، عددی و طراحی مبتنی بر کامپیوتر (CAD).
مطالعات اخیر با در نظر گرفتن تأثیر بر نشت برهمکنش بین سیال و قطعات مکانیکی توضیح داده شده است. در نهایت مدل‌های شبیه‌سازی هوادهی سیال تشریح می‌شوند.
این بررسی تلاش فزاینده‌ای را برای بهبود مدل‌های شبیه‌سازی مورد استفاده برای طراحی و بهینه‌سازی ماشین‌های دنده نشان می‌دهد. در پمپ‌ دنده ای جابجایی مثبت، نرخ جریان توسط تغییرات چرخه‌ای تعدادی از محفظه‌های حجم متغیر و درگاه تحویل تولید می‌شود.
به طور ایده‌آل از سمت ورودی به طور مثبت مهر و موم شده است.

در پمپ‌های دنده‌ای، محفظه‌ها از جفت شدن دو روتور تشکیل می‌شوند که یکی از آن‌ها توسط محرک اصلی از طریق یک شفت به حرکت در می‌آید.
مزیت ماشین‌های چرخ دنده قیمت پایین به دلیل تعداد کم قطعات و قابلیت اطمینان بالا است.
این نوع پمپ‌ها را می‌توان به عنوان دنده خارجی (که به آن دنده خار نیز می‌گویند) یا دنده داخلی طبقه‌بندی کرد.
اولی توسط دو روتور دندانه دار خارجی تشکیل شده است که معمولاً یکسان هستند، دومی توسط یک حلقه دندانه دار داخلی که توسط یک روتور دندانه خارجی به حرکت در می‌آید
به نوبه خود، پمپ‌های دنده داخلی را می‌توان در صورتی که اختلاف بین تعداد دندانه‌های چرخ دنده‌ها یک عدد باشد، به عنوان چرخ‌دنده طبقه‌بندی کرد و در غیر این صورت به عنوان پمپ‌های هلالی که با وجود عنصر آب‌بندی ثابت، هلال مشخص می‌شود، طبقه‌بندی می‌شود.
زمینه‌های کاربردی به سادگی بی‌شمار است. کاربرد پمپ دنده‌ ای بی‌نظیر است، به طور کلی، ساختار پمپ دنده‌‌ای به عنوان واحدهای جابجایی ثابت کم هزینه برای کاربردهای ساده، بالاتر از همه در هیدرولیک متحرک استفاده می‌شوند [1].
برخی از نمونه‌ها در سیستم‌های خودرو شامل پمپ‌های روان‌کننده برای موتورهای احتراق داخلی [2]، پمپ‌های سوخت [3]، واحدهای قدرت هیدرولیک برای اتوماتیک [4]، دو کلاچه [5] و گیربکس‌های تمام چرخ محرک [6]، پمپ‌های برای واحدهای فرمان [7] و برای کاربردهای پس از تصفیه گازهای خروجی [8]. در زمینه هوانوردی از آن‌ها برای روغن کاری گیربکس هلیکوپتر [9] و موتورهای توربین گازی هواپیما [10،11] استفاده می‌شود.
کاربردهای دیگر در ماشین‌های پزشکی [12،13] و حتی در دستگاه‌های توزیع کننده شربت شکر [14] است.
اخیراً با توجه به کاهش هزینه موتورهای با سرعت متغیر، پمپ‌های دنده‌ای را می‌توان به عنوان واحد جریان متغیر الکتریکی [15،16] و همچنین با برخی راه‌حل‌های نوآورانه مانند استفاده از دنده بیرونی به عنوان روتور محرک [17] استفاده کرد.
باید تاکید کرد که نمونه‌هایی از زمان‌بندی متغیر [18،19] و حتی ماشین‌های جابجایی متغیر واقعی، هم دنده‌های خارجی و هم پمپ‌های دنده‌ای [20،21] تصور شده‌اند.

انواع ساختار

برای کاربردهای فشار کم، چرخ دنده‌ها را می‌توان از مواد پلاستیکی نیز ساخت [22،23].
به دلیل پیچیدگی هندسه محفظه‌های حجم متغیر. یک مشکل اضافی به دلیل این واقعیت است که مقادیر هندسی کاملاً با نوع خاصی از مشخصات مورد استفاده برای چرخ دنده‌ها مرتبط است.
تجزیه و تحلیل همه این ویژگی‌ها فراتر از آن چیزی است که در یک مقاله ممکن است، از این رو این مقاله تنها بر مدل‌سازی نرخ جریان تحویل واقعی که بازده حجمی را تعیین می‌کند، تمرکز می‌کند. علاوه بر این، شبیه‌سازی دبی آنی پیش نیازی برای ارزیابی موج فشار و در نهایت صدای پمپ است.
هدف از بررسی، ارائه و مقایسه روش‌های مدل‌سازی مختلف برای ارزیابی نرخ جریان در پمپ‌های دنده‌ای، به منظور ارائه روش‌های به روز به محققان درگیر در زمینه ماشین‌های جابجایی مثبت است.
پس از توصیف کوتاهی از سه نوع ماشین تحلیل شده – چرخ دنده داخلی (هلال) و چرخ دنده خارجی – رویکردهای مختلف شبیه سازی، از ۰D تا ۳D، تشریح می‌شوند.
به طور خاص، تا آنجا که به مدل‌های ۰D مربوط می‌شود، دو موضوع اصلی مورد بحث قرار می‌گیرد: نحوه انتخاب حجم‌های کنترل و معادلات مورد استفاده برای ارزیابی فشار و نرخ جریان، شامل نشتی. علاوه بر این، برای انواع مدل‌ها، محصولات اصلی شبیه‌سازی تجاری که معمولاً برای پیاده‌سازی استفاده می‌شوند نیز ارائه شده‌اند.
بخش مهمی از مقاله به تجزیه و تحلیل روش‌های مختلف برای محاسبه کمیت‌های هندسی، که در بیشتر معادلات حاکم استفاده می‌شوند، اختصاص دارد.