本文關鍵詞：背載葉形液力緩速器葉柵系統(tǒng)參數優(yōu)化

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【摘要】：液力緩速器主要由工作腔、散熱系統(tǒng)、進氣系統(tǒng)以及電子控制等裝置組成,工作原理是通過液力制動將車輛動能轉化為工作腔中油液熱能,具有車輛高速行駛時產生的制動轉矩大、提高車輛長時間連續(xù)制動時的安全性、延長行車制動器的使用壽命、提高制動舒適性和環(huán)保性能的特點,目前在現代車輛制動系統(tǒng)得到廣泛運用。國內對液力緩速器內部流場的研究還不夠深入,尤其是缺少提高制動效率和降低泵氣損失方面的研究,因此本文提出液力緩速器曲形葉片設計的方法,針對制動效率和泵氣損失問題,基于葉柵系統(tǒng)造型設計及優(yōu)化方法展開研究,建立了靈活性高、適應性好的集成式設計體系,對提高液力緩速器的性能研究具有重要意義,最終實現提高制動力矩和降低泵氣損失的目的。本篇論文的研究工作主要分為下列幾點:(1)基于液力緩速器葉片形狀的幾何特點,建立液力緩速器循環(huán)圓設計模型,結合直葉形流道損失分析、相似理論、束流理論、控制流理論和背載葉形理論,提出了液力緩速器采用彎曲背載葉形的設計方法;(2)針對曲形背載葉片葉柵系統(tǒng)設計,利用貝塞爾曲線進行液力緩速器葉片背面曲線的構造,并且分為升段和降段的兩條三次貝塞爾曲線進行構造,而腹面曲線則采用幾何建模的方式,提高葉片整體的優(yōu)化程度,建立液力緩速器葉柵系統(tǒng)參數化設計模型;(3)構建了幾何建模、網格劃分、三維流場計算于一體以CFD內流場分析為核心的葉柵系統(tǒng)優(yōu)化設計體系,基于三維流場仿真技術,以葉形包角與圓弧半徑為設計變量作為優(yōu)化參數,實現液力緩速器葉柵設計從一維束流理論到三維流動設計的進化轉變,選用多島遺傳算法在近似曲面上尋取最優(yōu)解,最終得到最優(yōu)解;(4)利用葉柵系統(tǒng)優(yōu)化設計體系,結合內流場數值模擬的方法對背載葉片優(yōu)化設計,對比優(yōu)化前后液力緩速器循環(huán)流動能量和制動特性,優(yōu)化方案對不同轉速的制動轉矩系數和制動轉矩均有一定程度的提高,內流損失得到明顯改善,制動性能得到明顯提高。
【關鍵詞】：液力緩速器 背載葉型 流場分析 參數優(yōu)化
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 液力緩速器國內外研究現狀及發(fā)展前景9-11
• 1.1.1 國外液力緩速器研究現狀9-10
• 1.1.2 國內液力緩速器研究現狀10
• 1.1.3 液力緩速器的發(fā)展前景10-11
• 1.2 液力緩速器概述11-16
• 1.2.1 液力緩速器的組成結構與工作原理11-12
• 1.2.2 液力緩速器類型12-14
• 1.2.3 液力緩速器的優(yōu)缺點14-16
• 1.3 本文研究的主要內容16-17
• 第二章 液力緩速器葉柵系統(tǒng)設計17-23
• 2.1 液力緩速器設計流程17-18
• 2.2 基于CFD的葉柵優(yōu)化設計方法18-20
• 2.3 設計系統(tǒng)基本組成20-21
• 2.4 本章小結21-23
• 第三章 葉柵系統(tǒng)參數化設計23-51
• 3.1 系統(tǒng)參數化設計的基本方法23-29
• 3.1.1 束流設計理論24-28
• 3.1.2 循環(huán)圓設計方法28-29
• 3.2 葉片參數化三維建模29-34
• 3.2.1 直葉型流道損失分析30-31
• 3.2.2 貝賽爾曲線建模31-32
• 3.2.3 葉片三維建模32-34
• 3.3 葉片參數化設計與建模34-47
• 3.3.1 控制流葉型設計35-37
• 3.3.2 背載葉形設計37-39
• 3.3.3 葉片背面曲線建模39-45
• 3.3.4 葉片腹面曲線建模45-47
• 3.4 模型可信度分析47-49
• 3.5 本章小結49-51
• 第四章 基于CFD的葉柵系統(tǒng)參數優(yōu)化設計51-63
• 4.1 背載葉片液力緩速器三維模型51-53
• 4.2 基于CFD的特性預測方法53-58
• 4.2.1 網格劃分53-54
• 4.2.2 網格獨立性分析54-56
• 4.2.3 全流道瞬態(tài)流場計算56-58
• 4.3 參數優(yōu)化設計58-62
• 4.4 本章小結62-63
• 第五章 液力緩速器結構參數優(yōu)化及分析63-69
• 5.1 液力緩速器結構參數的評價63-64
• 5.2 內流場參數優(yōu)化結果對比分析64-65
• 5.2.1 循環(huán)流動速度優(yōu)化分析64
• 5.2.2 循環(huán)流動湍流優(yōu)化分析64-65
• 5.3 基于傳統(tǒng)方案與優(yōu)化方案的液力緩速器性能對比65-67
• 5.3.1 制動轉矩對比分析65-66
• 5.3.2 制動轉矩系數的對比分析66-67
• 5.4 本章小結67-69
• 第六章 總結與展望69-71
• 6.1 全文總結69-70
• 6.2 展望70-71
• 致謝71-73
• 參考文獻73-77
• 攻讀學位期間取得的研究成果77

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