基于内流场分析的液力变矩器改型设计

为了提高液力变矩器的外特性,使其与发动机匹配良好,利用CFD软件对液力变矩器内流场进行三元流场数值计算和分析,在此基础上根据性能要求对原有变矩器作改型设计,改进了叶型进出口角、骨线形状和厚度分布等参数,以期得到分布合理的内流场,从而使改型后的变矩器具有符合要求的更优的外特性。改型后的液力变矩器具有更高的效率和与发动机匹配更优的泵轮容量系数,试验结果与计算结果非常吻合,改型设计效果良好。     

扁平化液力变矩器循环圆设计及液力性能分析

研究扁平率变化对液力变矩器液力性能的影响。采用基于椭圆的新型设计方法,设计4种扁平率互不相同的液力变矩器。通过CFD对内流场进行仿真,分析其压力场和速度场的变化,与原型进行对比,得出扁平率对液力变矩器液力性能的影响规律。发现随着扁平率的降低,液力变矩器整体液力性能呈下降趋势。     

液力变矩器导轮流场的数值分析

液力变矩器的流场分析是设计先进液力变矩变矩器的流场计算模型,利用计算流体动力学方法,模拟了液力变矩器导轮内流场,分析了导轮流场的特性,对导轮流场的速度和压力分布进行了研究,同时还对外特性进行了计算,并与实验结果相对照,验证了数值模拟的正确性.     

基于NURBS的液力变矩器叶片设计及主流场特性分析

针对液力变矩器叶片建模周期长及叶形交错性强等特点,采用非均匀有理B样条(NURBS)对叶片的关键截面和叶形进行参数化表达,并通过叶片设计原则和三维建模软件CATIA建立一款扁平化液力变矩器及相应单流道模型,然后利用CFD对其稳态内流场进行数值仿真,并与试验外特性进行对比,同时通过分析速度场和压力场,揭示了流道内的主流特征,分析造成液力损失的成因。结果表明,NURBS及CFD在液力变矩器设计方面的重要作用,同时为液力变矩器的设计、优化提供了依据。     

液力变矩器气泡破裂运动分析

基于计算流体动力学对液力变矩器内流场进行了分析,利用多流动区域耦合算法中滑动网格法实现叶轮间流动参数的传递,建立液力变矩器涡轮、泵轮、流道模型实现了液力变矩器湍流流动的瞬态计算。对流场数据分析,核定出了气化高发部位,通过采用多相流模型植入流场一个气泡,数值研究了液力变矩器内气泡破碎机理和破裂高发区域。根据数值模拟和理论推定的气泡核化区、破碎区的气泡动力学行为特征可为液力变矩器的设计和改进工作提供参考意义。     

基于PumpLinx的液力变矩器三维内流场CFD数值仿真分析

应用Pump Linx对液力变矩器的内流场进行了CFD仿真计算,研究了不同网格模型对仿真计算精度的影响,完成了不同速比点的液力变矩器流体性能的仿真计算。将仿真计算结果与试验结果进行了对比分析,其结果表明,基于Pump Linx的液力变矩器CFD仿真计算可以有效地对液力变矩器性能进行预测。     

基于Fluent的某型液力变矩器泵轮流场分析

利用Fluent软件对液力变矩器内流场进行了数值模拟,分析了工作液体在泵轮流道内的流动规律,找出了导致液力变矩器传动效率降低的原因,为下一步优化变矩器结构、改善性能提供了理论基础。     

基于ANSYS-CFX的液力变矩器流场性能计算与试验研究

为缩短液力变矩器的设计周期,节省试制与试验成本,文中基于液力变矩器的基本原理和流场理论,用欧拉方程和伯努利方程对叶片内流场进行了理论分析,并借助三维流场仿真软件Ansys-CFX对某车用液力变矩器进行了性能计算。得出了不同速比下的效率、变矩比和公称力矩;为了验证该仿真计算的正确性,搭建了液力变矩器综合试验台,并进行了产品性能试验。结果表明:试验测得变矩比、效率值均略小于仿真值,其平均相对误差分别为3.1%和3.25%,而公称力矩稍大于仿真值。由此可见,基于三维流场的ANSYS-CFX仿真方法较全面地反映了液力变矩器内部真实的流场,为液力变矩器的设计提供了可靠的依据。     

多参考坐标系模型在液力变矩器稳态内流场分析中的应用研究

以液力变矩器稳态内流场问题为对象,对处理多旋转区域耦合问题的两种典型方法,即多参考坐标系(MRF)模型和混合面模型进行理论研究,并对比采用两种模型后的仿真结果,流场分析的结果表明采用MRF模型时预测的液力变矩器性能与试验吻合的较好,残差收敛效果好;而且,MRF模型在交界面上的模拟比混合面模型更接近实际流场。因此,采用MRF模型是进行液力变矩器内流场分析的有效方法。     

基于整机效能匹配的液力变矩器性能评价

为了解决液力变矩器在整机复杂工况下的性能评价问题,提出了一种基于整机载荷特征的液力变矩器评价方法,即建立整机的数字化模型,以传动链效率提升作为目标来评价不同载荷工况下液力变矩器的性能.对比液力变矩器的模型解析结果和台架试验数据,验证了变矩器系统子模型的准确性.选取2种性能相近的变矩器作为评价对象,通过整机系统计算得到它们在典型工况下的输出情况和评价指标,仿真结果表明液力变矩器和整机合理匹配可以有效提高整机效率,对液力变矩器改型和设计有实际意义.     

Method of internal 3D flow field numerical simulation for hydrodynamic torque converter

To enhance the performance of a hydrodynamic torque converter and thoroughly understand the trait of inside flow, a numerical simulation method of internal 3D flow for the three-element centrifugal hydrodynamic torque converter was systematically researched and expatiated in this paper. First, the internal flow field of each impeller was calculated. The curves that illustrate the relationships between the pressure differences of the inlet and outlet versus flux were drawn. Second, the concurrent working point of each impeller was approximately estimated. Finally, a calculation was performed considering the influence on each impeller. The flow field of a working point was solved by multiple calculations and the actual working condition was gradually determined. The pressure and velocity distributions of the flow field were proposed. The performance parameters of the hydrodynamic torque converter were predicted. The calculation method, and the proposed pressure and velocity distribution of the flow field, have practical significance for the design and improvement of a hydrodynamic torque converter.     

Method of internal 3D flow field numerical simulation for hydrodynamic torque converter

To enhance the performance of a hydrodynamic torque converter and thoroughly understand the trait of inside flow, a numerical simulation method of internal 3D flow for the three-element centrifugal hydrodynamic torque converter was systematically researched and expatiated in this paper. First, the internal flow field of each impeller was calculated. The curves that illustrate the relationships between the pressure differences of the inlet and outlet versus flux were drawn. Second, the concurrent working point of each impeller was approximately estimated. Finally, a calculation was performed considering the influence on each impeller. The flow field of a working point was solved by multiple calculations and the actual working condition was gradually determined. The pressure and velocity distributions of the flow field were proposed. The performance parameters of the hydrodynamic torque converter were predicted. The calculation method, and the proposed pressure and velocity distribution of the flow field, have practical significance for the design and improvement of a hydrodynamic torque converter. __________ Translated from Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition), 2006, 36(2): 199–203[译自: 吉林大学学报(工学版)]     

液力变矩器的动态特性和动力学模型研究

以三元件向心涡轮液力变矩器为研究对象 ,根据牛顿定律 ,建立了非稳定工况下的动力学模型和数学模型。根据液力变矩器的工作特点 ,得到 2种简化的数学模型 ,据此进行仿真计算。进行了液力变矩器动态特性试验 ,得到了动态原始特性。仿真结果和试验结果对比表明 ,所建模型具有足够精度 ,通过对动态和静态原始特性对比分析 ,表明在一定的转速变化范围内 ,可用静态原始特性代替动态原始特性。     

基于CFD的双涡轮液力变矩器的改进研究

针对YJSW315双涡轮液力变矩器一级、二级涡轮进口流态较差等问题,利用CFD技术对其内部流场及其性能进行了数值计算分析,通过对泵轮叶片出口和一级涡轮数量和厚度的调整,得到了一种优化方案,提高了变矩器性能。改型后的变矩器的起动工况转矩比提高了0.357,两个涡轮都工作时的效率提高2%~4%。提出的研究方法和结论对液力变矩器的改进或研发具有一定的指导意义。     

工程机械液力变矩器现代设计方法及应用

为适应液力变矩器发展需要,突破传统设计方法的局限性,提高产品研发速率、降低开发成本、提高产品综合性能。在国内率先提出基于三维流动理论的液力变矩器现代设计方法,将计算流体力学CFD技术与激光可视流场分析技术进行无缝结合,突破可视化流场分析、叶片成形及三维瞬态流场计算等关键技术,解决了变矩器内部液体流动不可视、叶形空间复杂曲面成形等难题,创建了包括预设计、叶型设计、性能分析、参数调整、内流场测试、模具设计及样机制造环节等六个环节的设计方法体系。液力变矩器现代设计方法不但保证产品性能的最优化,同时提高了设计到产品的一次成功率,有效缩短了开发时间、降低开发成本,是对传统设计方法的重大突破。     

车用液力变矩器混合流道CFD仿真方法

针对车用液力变矩器复杂动态过程中工作相位随时发生转换,不能及时判断相应流场结构的改变,难以对瞬时流场特性进行准确仿真的问题,基于传统变矩器CFD流道模型和导轮空转无叶片模型,建立了液力变矩器混合流道CFD仿真模型。该仿真模型可以自动识别变矩器变矩、偶合和功率反传等工作相位及其相位转换过程,并根据导轮是否空转自动选择相应流道模型。对某变矩器进行了一系列稳态通用特性和动态特性的仿真与试验研究,对比结果表明,液力变矩器混合流道CFD仿真方法对变矩器稳态和动态特性仿真精度较高,有效解决了变矩器复杂动态过程难以快速实时仿真的问题,具有一定的工程实际意义。     

液力变矩器流动数值模拟的发展与应用

 综述了近几年国内外对于液力变矩器的数值模拟的发展与应用，包括网格划分精细化、模拟方法多样化、流场分析细致化等。重点介绍了瞬态三维尺度解析模拟方法，考虑二次流、气蚀等现象的流场分析，格子Boltzmann方法，考虑温度变化的外特性计算，以及基于Isight的变矩器集成优化等，提出了液力变矩器数值模拟的发展趋势。     

基于Fluent液力变矩器的外特性数值分析

为了分析液力变矩器的流场特性,对YJ系列某型液力变矩器进行建模和数值模拟。模型采用单叶排单流道的几何模型和多叶排全流道的几何模型,将仿真得出的2组数据和实测力矩数据进行对比,结果表明,应用多叶排全流道的几何模型具有较高的准确性和可靠性。     

公共汽车液力变矩器流场的数值分析

采用Fluent对城市公共汽车液力变矩器的内部流场进行数值分析,并基于分析结果,对不同工况下的工作轮内部流动状况进行流场分析得出其流动规律,为改善流动状况提高传动效率奠定基础。     

多叶排定常耦合算法的液力变矩器三维流场分析

为改进液力变矩器三维流场的数值模拟计算精度,深入分析了现阶段液力变矩器的流场分析方法,剖析产生误差的原因,并在此基础上提出采用多叶排定常耦合算法进行流场计算,同时对液力变矩器流场计算的模型进行了讨论、比较和选择。将流场计算预测出的变矩器性能与试验结果相对比,最大偏差不超过5%,表明采用多叶排定常耦合算法计算精度高,计算过程收敛性好。