罗茨真空泵在较宽的压强范围内具有较大抽速、快速启动的优点,作为增压泵广泛应用于薄膜、冶金、化工等行业。目前对罗茨泵的研究多数集中于型线理论和CAD设计,以泵的工作过程为基础,利用CFD软件对泵流场研究还不是很多。本文利用数值模拟的方法来研究和分析罗茨泵内部流场的流动特性,并且对模型加入逆流冷却模拟其效果。本文首先应用三维软件建立罗茨真空泵的几何模型。整个模型分为吸气口、排气口、旋转流场三部分,均按照实际尺寸建立三维模型。几何模型完成后,采用网格生成软件对相应的模型部分建立网格,并设置网格参数,调整网格质量。其中吸气口和排气口部分采用非结构网格,旋转流场部分建立结构性网格。随后将网格导入CFD软件,设置各个域、建立边界条件、初始条件。对于不同的域,用interface面来进行交接,用外接的Fortran程序来控制旋转变化的网格位置,并采用RNG k-ε湍流模型进行模拟计算,得到相应的各项参数。模拟结束后,通过软件来查看各项数据的残差值以确定结果的收敛性。观察各项数据曲线的周期性,确定结果的稳定性。之后,将模拟得到的数据结果与实际值比较来确定模型的正确性。具体方法是根据模拟结果计算出不同入口压力下的抽速值,然后在厂方提供的抽速曲线图上描点,观察点与曲线的符合情况。在确定了结果的可靠性之后,本文对单侧转子旋转180°的工作过程进行了分析,包括流场内的压力、温度、速度情况,之后对排气流量达到最大值和最小值的情况进行了分析,得出排气流量脉动性的原因。最后,本文在泵的出口附近加入逆流冷却,并使用与之前相同的条件对其进行模拟,分析模拟结果,比较前后压力、速度曲线的不同,从而确定逆流冷却对罗茨泵排气流量脉动性的影响。本文所使用的数值模拟方法可作为考察罗茨泵在实际运行中流动情况的一种可靠的分析工具。