考虑间隙内水介质黏度、间隙受压形变在柱塞轴向沿程变化,用AMESim软件对超高压水压泵细长型柱塞副在工作压力从0~120 MPa变化时的间隙、泄漏占理论排量的比值进行了计算预测。结果表明:随着工作压力升高,柱塞间隙内水介质黏度沿程变化引起的泄漏量呈近似线性增长,在120 MPa时间隙泄漏增大25%;间隙高压形变引起的泄漏量快速增长,在120 MPa时间隙泄漏增加3倍;当配合间隙为3,5,7μm时,间隙泄漏占比为3.51%,8.93%和18.51%;超高压工况下,影响柱塞间隙泄漏的主要因素是柱塞副间隙大小、间隙高压变形量、柱塞副接触长度、柱塞偏心量,减小柱塞副配合间隙、间隙高压变形量,增大柱塞副接触长度,可显著减小泄漏,提高容积效率。

海水泵在吸水过程中,泵内空化现象会直接影响海水泵吸水性能,使容积效率下降。该文针对海水泵内部空化现象,设计了单柱塞海水泵吸水过程可视化实验装置,通过高速摄像系统得到泵内空化流动的图像数据,讨论了在海水泵吸水过程泵内部流道的空化特征,研究了转速对海水泵内部空化现象的影响。结果表明,随着转速的增加,海水泵内空化流动速度加快,空化范围增大,气泡脱落周期变短。

针对超高压海水泵配流阀运动滞后所引起海水泵容积效率降低的问题。分析了导致配流阀滞后的主要原因，建立了数学模型，运用AEMSim软件进行仿真。研究结果表明:随着余隙容积的增大，配流阀开启滞后现象越明显。随着吸液阀阀芯质量增加，对阀芯开启滞后影响较小，关闭滞后影响较大。在设计超高压海水泵时，要尽量减小柱塞腔的余隙容积和减小配流阀阀芯质量。