本文關(guān)鍵詞：葉片角對(duì)雙渦輪液力變矩器設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速比的影響研究

  更多相關(guān)文章： 低轉(zhuǎn)速比 雙渦輪 液力變矩器 一元束流理論 CFD

【摘要】：在液力傳速裝置中,低轉(zhuǎn)速比導(dǎo)葉可調(diào)式雙渦輪液力變矩器具有高效區(qū)范圍寬、調(diào)節(jié)范圍大、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比高的特點(diǎn),而具有較高的研究價(jià)值。目前我國對(duì)低轉(zhuǎn)速比導(dǎo)葉可調(diào)式雙渦輪液力變矩器的研究尚屬空白,僅有的模型的最高效率為82.22%,是在內(nèi)燃機(jī)車用的基型液力變矩器NY5的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化而來,但對(duì)其性能的研究并不充分。本文將在此背景下,對(duì)該液力變矩器模型采用經(jīng)典成熟的一元束流理論研究,從而得出在低轉(zhuǎn)速比導(dǎo)葉可調(diào)式雙渦輪液力變矩器中,各葉輪葉片角度和轉(zhuǎn)速比對(duì)其性能的影響規(guī)律;并在一元束流研究成果的基礎(chǔ)上,對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步CFD的優(yōu)化與計(jì)算,從而得到能夠滿足WinDrive技術(shù)要求的液力變矩器。首先通過葉片式水力機(jī)械的歐拉方程建立雙渦輪液力變矩器的數(shù)學(xué)模型,采用所研究的可調(diào)式雙渦輪液力變矩器的基本參數(shù),分別改變五個(gè)葉輪的進(jìn)出口角度,得到各葉片角度對(duì)其性能影響的一般規(guī)律;改變轉(zhuǎn)速比,得出變矩器的最優(yōu)工況為i=0.35;對(duì)葉片角度進(jìn)行理論優(yōu)化,得到最高效率為89.54%。其次,在一元束流理論的基礎(chǔ)上,通過CFX-Blade Gen軟件對(duì)各葉輪的葉片角度進(jìn)行修改,通過Turbo Grid網(wǎng)格劃分導(dǎo)入CFD中進(jìn)行三維計(jì)算,從而得到優(yōu)化之后的效率為85.87%,比優(yōu)化之前的82.22%高出3.65%,其高效區(qū)范圍也從0.26增加到了0.37,更適合在較大范圍的工況下工作。最后,在不同工況下對(duì)液力變矩器進(jìn)行了CFD數(shù)值計(jì)算,得到最優(yōu)工況為i=0.35,與理論值保持一致;在最優(yōu)工況下,對(duì)比分析了優(yōu)化前后的內(nèi)流場(chǎng)的狀態(tài)和損失分布,從而驗(yàn)證了優(yōu)化的效果。
【關(guān)鍵詞】：低轉(zhuǎn)速比 雙渦輪 液力變矩器 一元束流理論 CFD
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH137.332
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-19
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義8-10
• 1.2 液力變矩器概述10-13
• 1.2.1 液力變矩器工作原理10-12
• 1.2.2 導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器12-13
• 1.2.3 液力變矩器的性能指標(biāo)13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3.1 國內(nèi)外液力傳動(dòng)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3.2 國內(nèi)外液力變矩器研究現(xiàn)狀14-17
• 1.4 本文研究內(nèi)容17-19
• 第2章 液力變矩器的設(shè)計(jì)理論19-31
• 2.1 液力變矩器的循環(huán)圓19
• 2.2 束流理論及其假定19-21
• 2.3 變矩器循環(huán)圓幾何參數(shù)21-23
• 2.3.1 循環(huán)圓的基本幾何參數(shù)21-22
• 2.3.2 循環(huán)圓的設(shè)計(jì)參數(shù)22-23
• 2.4 液體質(zhì)點(diǎn)的速度三角形23-30
• 2.4.1 泵輪的速度三角形分析24-27
• 2.4.2 渦輪的速度三角形分析27-29
• 2.4.3 導(dǎo)輪的速度三角形分析29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第3章 雙渦輪液力變矩器靜態(tài)特性理論研究31-41
• 3.1 雙渦輪液力變矩器靜態(tài)特性方程建立31-36
• 3.2 計(jì)算參數(shù)的確定36-38
• 3.3 數(shù)學(xué)模型的建立38-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 葉片角度對(duì)變矩器參數(shù)的影響41-60
• 4.1 泵輪進(jìn)出口角對(duì)變矩器性能的影響41-44
• 4.2一級(jí)渦輪葉片角對(duì)變矩器性能的影響44-48
• 4.3 一級(jí)導(dǎo)輪葉片角度對(duì)變矩器性能參數(shù)的影響48-51
• 4.4 二級(jí)渦輪葉片角度對(duì)變矩器性能參數(shù)的影響51-54
• 4.5 二級(jí)導(dǎo)輪葉片角度對(duì)變矩器性能參數(shù)的影響54-58
• 4.6 規(guī)律總結(jié)58-59
• 4.7 本章小結(jié)59-60
• 第5章 雙渦輪液力變矩器的角度優(yōu)化及流場(chǎng)分析60-75
• 5.1 變矩器葉片角度的理論優(yōu)化60-61
• 5.2 變矩器葉片角度的三維優(yōu)化及計(jì)算61-64
• 5.2.1 三維優(yōu)化流程61
• 5.2.2 計(jì)算模型61-62
• 5.2.3 計(jì)算網(wǎng)格62-63
• 5.2.4 邊界條件63-64
• 5.2.5 計(jì)算結(jié)果64
• 5.3 損失分析64-65
• 5.4 流場(chǎng)分析65-74
• 5.4.1 泵輪流場(chǎng)分析66-68
• 5.4.2 一級(jí)渦輪流場(chǎng)分析68-70
• 5.4.3 一級(jí)導(dǎo)輪流場(chǎng)分析70-71
• 5.4.4 二級(jí)渦輪流場(chǎng)分析71-72
• 5.4.5 二級(jí)導(dǎo)輪流場(chǎng)分析72-74
• 5.5 本章小結(jié)74-75
• 結(jié)論75-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 致謝81

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