액셜 피스톤 펌프는 유압시스템의 동력원으로 널리 사용되고 있으나, 펌프내의 유체유동에 관한 연구는 유체 압축성, 고속회전, 유량변화와 복잡한 형상 때문에 1차원 해석으로 수행되어졌다. 본 연구의 목표는 3차원 수치해석 방법을 이용하여 액셜 피스톤 펌프내의 유압유체 유동과 토출압 맥동의 생성과정을 이해하는 것이다. 시뮬레이션 모델의 수렴성 향상 및 강건성 확보를 위하여 밸브 플레이트 주위의 격자계는 육면체 격자로 구성하였다. 또한, 수치해석시 필요한 오일의 밀도와 압력의 관계는 실험식을 적용하였다. 3차원 수치해석의 결과는 실험결과와 비교적 잘 일치하였다.
Axial piston pumps have been widely used as power sources for hydraulic systems, but studies on the fluid flow within the pump have been usually performed using 1-D analysis because of the difficulties in considering the fluid compressibility, high-speed revolution, variation of the flow rate, and complicated geometry. The goal of this study was to understand the hydraulic fluid flow within axial piston pumps by using the 3-D numerical method and the process of generating discharge pressure ripples. To improve the convergence and robustness of the simulation model, a grid system was constructed with hexahedron-type grids around the valve plate. Furthermore, we employed an empirical formula to describe the relationship between the oil density and pressure. The CFD (computational fluid dynamics) results compared well with the experimental data.
