本文在吸纳国内外研究经验和成果的基础上,结合项目《加大三轮车水冷发动机泵水量》,对CG175水冷发动机冷却泵叶轮性能进行了优化研究。发动机冷却泵传统研究方法主要采用试验研究,这种方法设计周期长,成本高,产品质量也不甚理想。本文采用仿真分析研究的方法对水冷发动机冷却泵进行了冷却水流量设计优化研究,并通过试验研究对优化设计方案进行了验证分析。本文介绍了摩托车水冷发动机在三轮车上的应用及优势,介绍了摩托车水循环系统构成及工作原理,并对水循环系统进行了详细分类。针对目前水冷发动机在三轮车实际应用中出现的热负荷过高、发动机散热性差等技术问题,本文提出了对水冷机水循环系统及关键部件冷却泵进行仿真分析研究与优化设计,并通过试验加以验证的研究内容。利用Pro/E建立冷却泵的三维几何模型,结合其实际工作情况在HYPERMESH中建立了冷却泵的仿真模型,用ICEM得到了冷却泵模型的体网格。仿真模型由旋转流体区、非旋转流体区两个部分组成;主要边界类型包括进口、出口、壁面区域。结合冷却泵实际运行方式及CFX中边界条件的设定情况,冷却泵进口设置为压力进口,出口设置为压力出口,其余与流体相接触的所有边界均设为壁面区域。影响冷却泵叶轮性能的主要参数包括叶片数、角度和叶轮盘径三个变量。本文利用流场仿真软件CFX对不同设定参数下的冷却泵叶轮性能进行仿真分析研究。研究结果表明,经过优化设计的叶轮的三个主要参数角度、叶片数和叶轮盘径分别设定为:15°、6片和45mm时,冷却泵质量流率提高了16%左右,叶轮综合性能得到明显改善。叶轮优化改进的冷却泵综合性能通过冷却泵扬程(出水口压力)及泵水量(质量流量)试验得到验证。优化后的实际最大泵水量较原机提高1.6L/min左右,实际最大扬程较原机提高2.6m左右。