發(fā)布時(shí)間：2020-04-17 00:21

【摘要】： 本文利用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)方法對偶合器渦輪葉片上打孔前后的內(nèi)部三維流場進(jìn)行了數(shù)值模擬,并對數(shù)值模擬的結(jié)果進(jìn)行了對比分析及原始特性的預(yù)測。結(jié)果表明,在渦輪葉片上打孔有效地控制了偶合器內(nèi)部的流動(dòng)分離,在不改變液力偶合器循環(huán)圓直徑的情況下,提高了偶合器的力矩系數(shù),有效地減小了流動(dòng)損失。且數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好。 全文的主要內(nèi)容有以下幾方面: (1)對液力偶合器內(nèi)部流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行分析,探討了各種分離流動(dòng)控制方法,經(jīng)過分析,確定打孔吹噴法為控制分離流動(dòng)的最佳方案。 (2)根據(jù)確定的分離流動(dòng)控制方案建立偶合器打孔前后流道的幾何模型,并對其進(jìn)行網(wǎng)格離散,設(shè)置適當(dāng)?shù)倪吔鐥l件。在此基礎(chǔ)上選出適合本算例的湍流模型、速度-壓力耦合算法以及離散格式,利用流體分析軟件對泵輪輸入轉(zhuǎn)速分別為800rpm、3000rpm時(shí),不同工況下的內(nèi)部流場進(jìn)行數(shù)值模擬。 (3)根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果,分別對制動(dòng)工況(i=0)、牽引工況(i=0.4)以及額定工況(i=0.97)下,泵輪輸入轉(zhuǎn)速為3000rpm時(shí),打孔前后偶合器內(nèi)流場的相對速度以及靜壓的變化進(jìn)行對比,進(jìn)而分析有效控制分離流動(dòng)的原因。 (4)基于計(jì)算結(jié)果,預(yù)測泵輪轉(zhuǎn)速為800rpm時(shí)偶合器的特性曲線,并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比驗(yàn)證其有效性,進(jìn)而預(yù)測了泵輪轉(zhuǎn)速為3000rpm時(shí)偶合器的特性曲線,并對打孔前后偶合器性能的變化進(jìn)行了對比分析。 (5)經(jīng)過上述研究,總結(jié)出相關(guān)結(jié)論。
【圖文】：

圖 1—2 泵輪葉片進(jìn)口面速度由圖 1-1、圖 1-2 可見，在對液力元件數(shù)值模擬結(jié)果后處理的過程中，通過考察其整體以及關(guān)鍵剖面上的速度、壓力分布，，可以初步揭示流場的流動(dòng)狀態(tài)以及分析二次流、回流、脫流、旋渦這些不規(guī)則的流動(dòng)現(xiàn)象對工作元件能量傳遞和工作效率的影響。從而為液力元件的二次設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供指導(dǎo)性的幫助。當(dāng)然，完全利用三維流動(dòng)理論進(jìn)行液力元件設(shè)計(jì)還沒有實(shí)現(xiàn)，但三維流動(dòng)理論[29]已經(jīng)越來越多地參與到液力元件的現(xiàn)代設(shè)計(jì)中。本課題研究的主要思路就是運(yùn)用這種理論對液力偶合器打孔前后的內(nèi)流場進(jìn)行三維數(shù)值模擬及其特性預(yù)測，直接數(shù)值求解 N-S 方程，盡可能地研究液力偶合器內(nèi)部流動(dòng)的真實(shí)流動(dòng)現(xiàn)象，據(jù)此指導(dǎo)及優(yōu)化液力偶合器的設(shè)計(jì)達(dá)到提高液力偶合器的整體性能的目的。近年來，伴隨著光纖技術(shù)、芯片技術(shù)、激光技術(shù)、信號處理技術(shù)和圖像處理技術(shù)的發(fā)展和完善，對于液力元件內(nèi)部流場的測量技術(shù)已進(jìn)行了許多工作

圖 2—1 葉片上開孔位置分布上打孔的位置以及孔徑大小的確定對偶合如果孔徑太小或位置不合理，則起不到控提高偶合器性能的作用；反之，則將使部能反而下降。因此，為了得到打孔孔徑的，泵輪輸入轉(zhuǎn)速為 800rpm 時(shí)，通過對渦性能試驗(yàn)，得到特性曲線隨孔徑的變化關(guān)片上孔徑的大小分別為 0mm、3mm、7m
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TH137.331

【引證文獻(xiàn)】

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3 盧秀泉;調(diào)速型液力偶合器流固耦合與振動(dòng)特性研究[D];吉林大學(xué);2012年

4 柴博森;液力偶合器內(nèi)部流動(dòng)可視化與流速識別方法研究[D];吉林大學(xué);2012年

5 范麗丹;調(diào)速型液力偶合器熱流耦合與換熱系統(tǒng)研究[D];吉林大學(xué);2013年

6 王振;大功率齒輪調(diào)速裝置關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)研究[D];機(jī)械科學(xué)研究總院;2013年

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2 侯天柱;液力偶合器流場仿真分析方法及其力矩系數(shù)研究[D];中國艦船研究院;2011年

本文編號：2630216