本文關(guān)鍵詞：液力變矩器優(yōu)化模型及泵輪流場研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：液力變矩器是以液體為工作介質(zhì),通過液體和工作輪之間的相互作用來傳遞能量的裝置。優(yōu)越的性能使液力變矩器廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)域。然而,液力變矩器的一個主要缺點是效率不夠高。為了進一步改善性能和提高效率,對液力變矩器的參數(shù)進行優(yōu)化,對內(nèi)部流場的規(guī)律進行分析和研究就顯得非常有必要。本文研究的主要內(nèi)容有:(1)提出了新的方法—軸面驅(qū)動力法,推導(dǎo)了泵輪的進口邊極角公式,進而確定了液力變矩器工作輪的進出口邊半徑公式。(2)通過對參數(shù)的研究,將參數(shù)的優(yōu)化歸結(jié)為對軸面速度mv的優(yōu)化,建立液力變矩器的優(yōu)化模型。通過對驅(qū)動壓力的求解,對壓力差的分析,提出對軸面速度進行修正的方法。(3)采用自動化建模技術(shù)建立泵輪流道模型。將流道模型看做被兩個曲面切割的旋轉(zhuǎn)實體,在程序代碼、Auto CAD以及UG軟件的幫助下,自動生成泵輪流道模型。(4)用Gambit軟件對泵輪流道模型進行網(wǎng)格劃分,再導(dǎo)入到FLUENT中進行數(shù)值模擬。流場數(shù)值求解方法選擇SIMPLE算法、湍流模型選擇標準的k-ε兩方程模型。經(jīng)過各項參數(shù)的設(shè)置后進行迭代計算。(5)根據(jù)泵輪流道數(shù)值計算的結(jié)果,對泵輪的速度流場和壓力流場進行分析。得到高速區(qū)域、低速區(qū)域、高壓區(qū)域、低壓區(qū)域以及逆流區(qū)域。(6)導(dǎo)出FLUENT中泵輪流場的軸向速度、徑向速度、切向速度和壓力計算結(jié)果數(shù)據(jù)。在MATLAB中用最小二乘法進行數(shù)據(jù)擬合,編制程序,擬合出函數(shù)關(guān)系式。在廣義環(huán)坐標系中進行坐標轉(zhuǎn)換,得到關(guān)于ρ、θ、φ的擬合函數(shù),從而得出泵輪流場內(nèi)部壓力和速度的規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：液力變矩器 軸面驅(qū)動力法 優(yōu)化模型 自動化建模 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH137.332
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 液力變矩器發(fā)展及應(yīng)用10-11
• 1.2 液力變矩器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 液力變矩器設(shè)計方法研究12-14
• 1.3.1 液力變矩器設(shè)計方法12-13
• 1.3.2 液力變矩器設(shè)計方法研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 液力變矩器流場的研究14-15
• 1.4.1 液力變矩器流動理論研究14
• 1.4.2 液力變矩器流場的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.5 研究的主要內(nèi)容15-16
• 1.6 本章小結(jié)16-18
• 2 工作輪進出口半徑的確定18-26
• 2.1 概述18
• 2.2 液力變矩器效率的影響因素18-19
• 2.3 軸面驅(qū)動力平衡法19-23
• 2.3.1 基本思想19-20
• 2.3.2 公式推導(dǎo)20-23
• 2.3.3 工作輪進出口半徑的確定23
• 2.4 逼近誤差分析23-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 3 液力變矩器優(yōu)化數(shù)學(xué)模型26-34
• 3.1 液力變矩器的參數(shù)26
• 3.2 原始參數(shù)26-28
• 3.3 設(shè)計確定的參數(shù)28-30
• 3.3.1 葉片數(shù)的確定28
• 3.3.2 進口葉片角的確定28-30
• 3.4 優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的建立30-32
• 3.4.1 設(shè)計變量和約束條件30
• 3.4.2 目標函數(shù)30
• 3.4.3 泵輪驅(qū)動壓力的確定30-31
• 3.4.4 壓力差31-32
• 3.5 本章小結(jié)32-34
• 4 自動建模技術(shù)的研究34-46
• 4.1 概述34-35
• 4.1.1 AutoCAD簡介34
• 4.1.2 UG簡介34-35
• 4.2 逼近計算35-39
• 4.2.1 內(nèi)外環(huán)中間流線逼近35-37
• 4.2.2 中間流面的逼近37-39
• 4.3 流道模型的生成39-43
• 4.3.1 旋轉(zhuǎn)實體的自動生成39-42
• 4.3.2 泵輪流道模型的生成42-43
• 4.4 誤差分析43-44
• 4.5 本章小結(jié)44-46
• 5 液力變矩器泵輪流場計算46-56
• 5.1 FLUENT概述46-47
• 5.1.1 FLUENT簡介46
• 5.1.2 FLUENT的基本構(gòu)成46-47
• 5.2 液力變矩器泵輪流道模型的網(wǎng)格劃分47-50
• 5.2.1 Gambit軟件簡介47
• 5.2.2 泵輪流道模型的網(wǎng)格劃分47-50
• 5.3 計算模型和算法的選擇50-52
• 5.3.1 湍流模型的選擇50-52
• 5.3.2 求解器的選擇52
• 5.4 FLUENT進行仿真52-54
• 5.4.1 邊界條件的設(shè)置52-53
• 5.4.2 初始值的給定53
• 5.4.3 材料設(shè)置53-54
• 5.4.4 欠松弛因子、離散格式以及殘差的設(shè)置54
• 5.4.5 初始化及迭代計算54
• 5.5 本章小結(jié)54-56
• 6 液力變矩器泵輪流場分布及數(shù)據(jù)分析56-64
• 6.1 液力變矩器泵輪流道數(shù)值分析56-58
• 6.1.1 泵輪流道速度流場分析56-57
• 6.1.2 泵輪流道壓力流場分析57-58
• 6.2 泵輪流場規(guī)律分布58
• 6.3 三維流場數(shù)據(jù)分析58-60
• 6.3.1 MATLAB簡介58-59
• 6.3.2 用最小二乘法進行數(shù)據(jù)擬合59-60
• 6.4 坐標轉(zhuǎn)換60-62
• 6.4.1 廣義坐標系60-61
• 6.4.2 直角坐標系到廣義坐標系的轉(zhuǎn)換61-62
• 6.5 本章小結(jié)62-64
• 7 結(jié)論和展望64-66
• 7.1 結(jié)論64
• 7.2 展望64-66
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項目及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文66-68
• 致謝68-70
• 參考文獻70-76
• 附錄 1：MATLAB最小二乘法擬合程序76

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