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数值模拟技术在液力变矩器流场分析中的应用

液力变矩器是液力传动的重要元件之一,是由带叶片的泵轮、涡轮、导轮组成的流道封闭的多叶轮透平机械,液体在流道内做复杂的三维粘性非定常紊流流动,过去无论是实验方法还是理论方法,准确分析工作介质在各元件内的流动状况都有相当的难度。计算流体动力学(CFD)是20世纪60年代伴随计算机技术迅速崛起的学科。经过半个世纪的迅猛发展,这门学科在理论和应用方面都已接近成熟,成熟的一个重要标志是近十年来,各种CFD通用软件包的陆续出现,成为商业化软件。他们主要是用来求解流体力学中的Navier-stokes方程。本文在UG和ANSYS软件的基础上对液力变矩器的内部流场进行研究。通过求解N-S方程来获得液力变矩器的内部流场,但是由于计算软件和计算流体力学本身存在的一些不太完善的假设的存在,使得计算过程还有许多需要解决的问题。第一章介绍了选题背景和本文的研究内容。数值模拟也叫计算机模拟,它具有耗费小、时间短、省人力的优点,同时它具有很好的重复性,条件易  (本文共97页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

径向固定导轮可调式液力变矩器CFD优化

液力行星齿轮调速装置作为一类高效的液力调速装置在高速大功率传动应用领域中具有良好的发展前景。其中导叶可调式液力变矩器是液力调速装置整机的核心部件,一般的导叶可调式液力变矩器的固定导轮是轴向叶轮,和中间壳体、内环做成一体的结构,这样的结构复杂,只能采用精密铸造的方法进行加工生产。本文研究对象为一类带有径向安装固定导轮的导叶可调式液力变矩器,取消了结构复杂的中间壳体,加工装配方便,从而节约了生产成本,缩短了整机制造周期。本文结合导叶可调式液力变矩器工作特性及结构特点,介绍了计算流体力学在液力传动中的应用。通过对比分析某型号液力调速行星装置的工作特性曲线,确定了新型结构液力变矩器设计工况参数及预期的液力变矩器特性。论文中参考类似产品设计出新型径向固定导轮可调式液力变矩器,首先确定了循环圆、径向固定导轮及可调导轮结构。泵轮与涡轮结构的必要参数,参考了曾经用于往复泵与内燃机车传动用的EL9型及JIB2型离心涡轮液力变矩器的泵轮与涡轮模型。...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
吉林大学

双涡轮液力变矩器转矩分配特性研究

本文结合吉林省科技厅应用基础研究项目“双涡轮液力变矩器三维流动与转矩分配特性研究(20080538)”,基于三维流动理论和计算流体动力学(CFD)对双涡轮液力变矩器的内部流动特性进行深入细致的研究,在此基础上总结其转矩分配规律,并对其叶栅系统进行优化得到更为合理的方案,同时进行试验研究验证优化结果的正确性。主要研究内容包括:1、针对双涡轮液力变矩器的特点,建立完整工作流道计算模型,应用滑动网格理论将旋转速度不同的工作轮统一计算,并选择瞬态求解器进行双涡轮液力变矩器的内部流动模拟计算,预测得到双涡轮液力变矩器的原始特性;2、根据三维流场数值计算结果,分析第一涡轮、第二涡轮同时工作工况的转矩分配规律,同时进行了各个转速比工况的内流场分析;3、探讨了第一涡轮空转工况下空转转速的预测方法和空转转速的变化规律以及输出特性分析;基于CFD数值计算方法验证了第一涡轮空转工况下第一涡轮是承受转矩作用的,因此第一涡轮空转存在能量损失;分析第一涡轮...  (本文共136页) 本文目录 | 阅读全文>>

扬州大学
扬州大学

液力变矩器流场仿真与快速原型技术研究

液力变矩器是车辆或工程机械传动系统中关键部件之一,其基本作用是通过工作液的流动实现能量的传递,同时起到改变转矩的作用。液力变矩器内部流场情况的好坏直接影响到传动系统的效率,因此,研究分析其内部流场分布规律具有一定的理论意义和应用价值。针对液力变矩器在设计开发过程中存在因大量试验而反复试制的问题,本文以液力变矩器为研究对象,通过建立三维模型,对其内部工作流场进行数值模拟,对比分析了两种不同工况下内部流场分布的规律和特性;针对叶片的形状复杂性,研究了基于光固化立体成型技术的液力变矩器叶片的快速原型工艺,并通过正交试验方法寻求最优加工方案,为快速原型技术在液力变矩器开发过程中的应用提供技术基础。叶片的形状是决定液力变矩器性能的最关键因素,本文通过深入分析液力变矩器叶片的多种设计理论和设计方法,阐述了多种设计方法的适用条件,并且运用逆向设计方法获得变矩器叶片的三维模型,并借助三维软件技术,建立了流道模型。然后基于流体力学的理论知识和方法...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

《液压与气动》2019年05期
液压与气动

液力变矩器流动数值模拟的发展与应用

引言液力变矩器广泛应用于车辆、工程机械、起重运输机械、钻探设备的传动。液力变矩器主要由泵轮、涡轮和导轮组成,在工作过程中,液流与叶轮的相互作用,包括速度的变化、能量和转矩的变化与传递,是一个极其复杂的过程。液体在工作轮流道中的流动是黏性、不可压缩、不稳定的三维流动,其流动机理尚未完全被人们掌握[1-3]。随着计算机技术和湍流理论的发展,计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)正逐渐成为流体力学研究的重要方法之一[4-5]。从1960年以来,CFD技术已经迅速发展成由计算机技术和数值计算组成的一门交叉学科。应用CFD计算可以对液力变矩器进行流场分析以及对传动性能进行准确预测,辅助液力变矩器叶片设计,依据内部流动信息调整结构参数,可以大大缩短变矩器研发时间且有针对性地改善机械性能,提高变矩器产品设计的成功率,有效降低开发成本。1 湍流模型及其在液力变矩器CFD中的应用多年来,液力传动研究者尝...  (本文共8页) 阅读全文>>

《重型汽车》2019年03期
重型汽车

液力变矩器输入扭矩异常故障分析

1前言液力变矩器下线测试属于生产检验性试验,是为了检查液力变矩器的零件制造、装配质量和主要性能所进行的试验。一般包括运转检测和重要性能点的性能检测,例如失速试验、最高效率点试验、充油试验和多个速比点扭矩试验等。由于下线测试的目的主要是检测液力变矩器的制造和装配,因此,测试点设置少,测试时间短,能够满足工厂的批量生产要求。在批量测试过程中,不仅要关注每一台液力变矩器的性能是否合格,同时还要关注液力变矩器的性能的稳定性,从而监控零件质量和装配过程是否稳定。2问题介绍如图1、图2和图3所示,液力变矩器速比为0.9时的性能趋势图。图1中扭矩比在正常范围内,但在时间轴后期扭矩比有下降的趋势,并稳定下来;图2中输入扭矩波动很大,在时间轴尾端出现了明显的下降趋势,且已出现低于扭矩下限的现象;图3中输出扭矩在整个时间轴上也有较明显的下降趋势,但仍保持在扭矩限值内。从测试数据来看,该款液力变矩器出现了性能问题,且问题集中在速比0.9时的输入扭矩和...  (本文共2页) 阅读全文>>

《时代汽车》2019年10期
时代汽车

液力变矩器下汽车的动力性与通过性

1 引言前,首先分析活塞式内燃机、活塞式蒸汽机后备功率仍有一定差距。以及等功率发动机所能发出最大功率的前提对于活塞式内燃机,在不安装变速器的液力变矩器在汽车的动力传动系统中占下的不同特性曲线与驱动力与行驶阻力图,情况下只能爬上坡度低于10%的坡度,而活有至关重要的地位,主要作用一是传递转速进一步确定出三者在动力性上面的区别。如塞式蒸汽机能爬上大于30%的坡度,等功率和转矩,二是使得发动机与自动变速箱以非图1所示。发动机在理论上则能爬上任一坡度,其使用刚性的连接,以便于自动变速箱自动换挡。可以看出,在活塞式内燃机、活塞式蒸外特性显然是最优的。目前市面上常见的AT纯自动变速器、CVT汽机所发出的最大功率均等于等功率发动机无级变速器均含有液力变矩器。为了使得发的情况下,三者动力性却有显著的差异。活3 理想汽车的发动机特性动机在任何车速下都能发出最大的有效功率,塞式内燃机在低速工况下,后备功率很低,在此基础上,将等功率发动机看作是一以克...  (本文共2页) 阅读全文>>