液力变矩器流场分析

论文摘要

本文是在“吉林大学液力机械传动研究所与重庆红宇机械厂联合开发液力变矩器”的项目基础之上,以开发的液力变矩器为研究对象,借助Unigraphics,GAMBIT及FLUENT平台,计算并分析了液力变矩器的内部流场。研究的主要结论有:1.仿真结果与试验对比表明,数值计算较为准确;本文所研究的液力变矩器性能优良,效率较高,可用于实用。2.泵轮流道内部出现了脱流、逆流及二次流,这些现象主要是由泵轮入口处的液流对非工作面的冲击引起的,会使液流损失增大。3.涡轮进口处弯曲大,容易出现脱流,流道曲率大,流场特性复杂。4.导轮的流道长度短,角度变化大,它起到改变液流速度方向,增大对旋转轴动量矩的作用,所以流场的变化也很复杂。导轮的液力损失中冲击损失比较严重。液力变矩器的流场分析可以深入了解其工作机理,对变矩器的设计大有益处;同时也说明CFD是优化设计的有力工具。

论文目录

• 提要
• Summary
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 液力变矩器流场研究的目的和意义
• 1.3 叶轮机械内部流场研究方法
• 1.4 国内外研究现状及发展趋势
• 1.4.1 国外研究现状及发展趋势
• 1.4.2 国内研究现状及发展趋势
• 1.5 研究的内容和方法
• 第二章 流体力学数值分析基础
• 2.1 液体运动的流量方程和伯努利方程
• 2.1.1 流量方程
• 2.1.2 伯努利方程
• 2.2 叶片式液力机械的基本方程--欧拉方程
• 2.3 有限体积法基础
• 2.3.1 有限体积法的思想
• 2.3.2 有限体积法的特点
• 2.4 本章小结
• 第三章 液力变矩器流场计算模型
• 3.1 本文数值分析对象描述
• 3.2 流场计算的几何模型
• 3.2.1 假设和简化
• 3.2.2 几何模型的建立
• 3.3 流场的计算模型网格
• 3.3.1 网格生成软件GAMBIT简介
• 3.3.2 网格类型
• 3.3.3 网格单元
• 3.3.4 网格生成过程
• 3.4 计算模型和算法的选择
• 3.4.1 湍流模型的选择
• 3.4.2 速度耦合算法的选择
• 3.4.3 离散格式的选择
• 3.5 流场的数值计算
• 3.5.1 边界条件
• 3.5.2 初始值的给定
• 3.5.3 收敛准则
• 3.5.4 计算步骤
• 3.6 本章小结
• 第四章 液力变矩器内流场分析
• 4.1 泵轮流场数值分析
• 4.1.1 泵轮流场的整体分析
• 4.1.2 泵轮进口面流场
• 4.1.3 泵轮出口面流场
• 4.1.4 泵轮工作面和非工作面流场
• 4.1.5 泵轮流场规律总结
• 4.2 涡轮流场数值分析
• 4.2.1 涡轮流场的整体分析
• 4.2.2 涡轮进口面流场
• 4.2.3 涡轮出口面流场
• 4.2.4 涡轮工作面和非工作面流场
• 4.2.5 涡轮流场规律总结
• 4.3 导轮流场数值分析
• 4.3.1 导轮流场整体分析
• 4.3.2 导轮进口面流场
• 4.3.3 导轮流场总结
• 4.4 本章小结
• 第五章 试验对比
• 5.1 试验方法
• 5.2 结果对比
• 5.3 结论
• 第六章 全文总结
• 参考文献
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢