本項(xiàng)目主要使用CFX和Forte兩種CFD軟件對英格索蘭提供的干式螺桿真空泵泵頭內(nèi)部溫度場細(xì)部的變化情況進(jìn)行數(shù)值研究，分別通過對壓縮過程和換熱過程的仿真，得到流動與溫度的變化特性，并通過改變相應(yīng)參數(shù)（冷卻介質(zhì)種類，入口溫度、流量，軸心管徑等）觀察分析對冷卻效果的影響。同時(shí)對該模型進(jìn)行了理論上的換熱分析，并基于仿真結(jié)果建立了干式螺桿真空泵軸心冷卻方案的設(shè)計(jì)指導(dǎo)準(zhǔn)則以及新的換熱模型，并基于理論對軸心流道進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。

對企業(yè)提供的干式螺桿真空泵進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析與簡化，建立簡化傳熱模型，使用Ansys CFX分析整機(jī)腔內(nèi)的換熱過程，并通過改變相應(yīng)參數(shù)觀察分析對冷卻效果的影響；使用Ansys Forte對原始模型進(jìn)行分析，主要研究氣體壓縮過程中泵腔內(nèi)流場的溫度分布，并基于上述溫度場使用Fluent分析參數(shù)的改變對冷卻效果的影響；根據(jù)Forte與CFX計(jì)算模型，對結(jié)果進(jìn)行對比分析，得到參數(shù)對整理冷卻效果的影響規(guī)律，并基于仿真結(jié)果建立新的換熱模型，基于理論對軸心流道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

基于Forte完成了原模型壓縮過程的模擬，結(jié)果與理論計(jì)算吻合，得到泵腔內(nèi)部的溫度場，基于Fluent針對影響軸心冷卻換熱因素設(shè)計(jì)正交仿真試驗(yàn)，進(jìn)行綜合分析，得到主要影響因素與較優(yōu)水平組合。基于CFX對于不同的簡化模型與不同影響因素進(jìn)行換熱過程模擬，驗(yàn)證了理論計(jì)算結(jié)果并分析了相應(yīng)參數(shù)的影響規(guī)律。基于現(xiàn)有的仿真結(jié)果，建立新的換熱模型和參數(shù)影響準(zhǔn)則；為增強(qiáng)軸心冷卻，提出軸心流道優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行換熱分析，總結(jié)合適的設(shè)計(jì)方案。