压力边界条件对方形腔液力变矩器CFD计算的影响分析

以L820运转液力变矩器为研究对象,运用CFD方法对其进行数值模拟,分别对设置与忽略进出口压力边界条件时方形腔液力变矩器的变矩比、效率和泵轮转矩系数等原始特性参数进行计算。将仿真计算结果与试验数据进行对比、分析,得出当忽略进出口压力边界条件时,方形腔液力变矩器特性参数的计算结果误差较大,而在设置进出口压力边界条件后,其计算结果的准确度得到了大大地提高。针对压力边界条件对方形腔液力变矩器CFD计算的影响进行研究,有效地提高了方形腔液力变矩器CFD计算的准确度,对方形腔液力变矩器的开发、设计具有一定的指导意义。     

网格模型对液力变矩器CFD稳态湍流仿真计算的影响

利用ANSYS-Turbogrid生成液力变矩器的网格模型,研究了不同的网格数和近壁面y＋值对液力变矩器CFD数值计算的精度影响。计算结果表明,仅仅增加网格数无法改善计算结果的精确性,提高近壁面的y＋值能够显著地改善计算的精确性,从而确定了适合液力变矩器仿真计算的网格模型参数。     

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。     

液力变矩器轴向力研究

在液力变矩器变矩工况下优化了一元流理论中的循环流量参数,并应用一元流理论进行了液力变矩器轴向力计算.建立了液力变矩器全流道模型,进行了CFD计算,并得到了液力变矩器轴向力.流量优化后的计算结果与CFD轴向力计算结果误差在10％以内.在液力变矩器闭锁工况下应用一元流计算液力变矩器轴向力,通过动态膨胀试验方法和压力试验机测得盖轴向力,并与一元流计算结果做对比分析误差在7％以内.研究表明一元流理论可以满足液力变矩器轴向力设计需要.     

一种新型液力变矩器变矩性能的研究

研究新型液力变矩器变矩性能问题。液力变矩器可以实现自动变速,但是传统液力变矩器变矩范围小,必须与机械变速箱配合使用才能满足汽车变速的需求。针对上述问题,提出一种泵轮、涡轮、导轮沿径向分布的新型液力变矩器,并分析其工作原理和变矩性能。针对性地建立新型液力变矩器的计算流体力学(CFD)模型,并对不同速比工况进行计算。分析了优化后变矩器流道中间面流线分布情况、叶片表面压力分布情况,着重分析了不同工况时的变矩比,并进行试验研究。结果表明新型液力变矩器内部可以形成完整的椭圆形循环圆,工作液流可沿设计路径作用于叶片工作面,变矩范围增加明显,起动性能良好。研究结果可为液力变矩器变矩结构性能优化设计提供一定的参考依据。     

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。     

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。     

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.     

液力变矩器内流场分析的CFD模型研究

以液力变矩器为研究对象,针对液力变矩器内流场分析中的两种仿真计算模型进行对比分析,研究得知:两种模型计算得到的液力变矩器整体性能与试验均吻合较好,而采用模型A计算得到的变矩比和效率略高于采用模型B。此外,通过对内流场速度、压力场的分析研究造成不同模型仿真差异的原因,并研究流场细节对总体性能和流场损失的影响。     

基于极限学习机法的液力变矩器性能预测

为了解决一维束流理论性能预测精度低和三维流场仿真计算性能预测耗时长的问题,提出了一种基于极限学习机法的液力变矩器性能预测方法。首先,为了提高改型设计效率,构建了液力变矩器参数化流道模型,并进行了仿真和试验验证。其次,基于三维流场仿真计算和正交设计对选取的设计参数进行灵敏度分析,应用筛选出的关键设计参数建立性能预测试验样本。最后,基于极限学习机法分别构建液力变矩器失速泵轮转矩系数、失速变矩比和最大效率性能预测模型,并对性能预测精度进行评估。结果表明,构建的各性能预测模型均具有较高的性能预测精度,满足液力变矩器性能预测需求。该方法不仅为液力变矩器性能预测提供理论参考,而且为进一步性能优化设计提供了数学模型基础。     

液力变矩器闭解锁控制策略研究

液力变矩器是车辆液力机械传动系统中的关键部件,为提高液力机械传动系统效率,制定了液力变矩器闭解锁控制策略。通过建立可闭锁式液力变矩器动力学模型,分析其液力、滑摩、机械这3种不同工况,然后建立仿真模型。将所建立的可闭锁式液力变矩器模型应用于某履带式工程车辆的整车动力学模型中,以该车型进行仿真。仿真计算以2挡起步,在动力性换挡策略控制条件下,对液力变矩器实施闭解锁控制,计算了2挡到6挡的加速行驶过程。计算结果表明所建立的闭解锁控制策略正确、有效。     

基于CFD方法的滚动转子压缩机性能分析

采用专业的运动机械CFD仿真软件Pump Linx对包含压缩腔、气动阀门在内的滚动转子压缩机整机进行了瞬态仿真分析,通过软件内置的转子模块和阀门模块快速实现了压缩机整机的网格划分和动网格设置。通过仿真获得了压缩机流量、温度、COP、压力以及阀门运动情况,并将出口流量和温度与试验结果进行了对比,吻合良好,为滚动转子压缩机的整机性能预测和优化设计提供了依据。     

基于浸入实体法的双涡轮液力变矩器流场仿真

以双涡轮液力变矩器为研究对象,建立变矩器内流道流体域及叶片浸入实体域三维计算模型,采用浸入实体法模拟液力变矩器叶轮内流道油液运动状态,分析了液力变矩器油液压力及速度分布情况。基于变矩器三维流场分析结果计算其外特性,并与试验结果进行比较。结果表明:双涡轮液力变矩器泵轮及涡轮流道内均存在涡流和脱流,一级涡轮出口处出现射流现象;仿真结果与试验所得双涡轮液力变矩器外特性曲线吻合良好,为液力变矩器流场仿真分析提供计算思路。     

基于MATlAB的液力变矩器的热仿真分析

针对液力机械传动中液力变矩器发热量过大的问题,简述了液力变矩器的发热机理。在所构建的热计算模型的基础上,以某型推土机的液力变矩器为实例,运用MATLAB编程并得出了发动机与液力变矩器共同工作时发热量与传动比的关系曲线,并应用Simulink软件对不同传动比下的油温进行了仿真,仿真结果反映了油温的动态变化趋势。可为底盘油冷系统的分析和优化提供一定的技术参考。     

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。     

基于CFD的液力变矩器内部流场分布特征研究

为提升液力变矩器性能,需要进一步研究液力变矩器内部流动,获取流动特征规律。针对某型液力变矩器进行不同速比下内部流场的CFD数值模拟,并分析其流动现象,得出该变矩器内流场中流动状态的速度、漩涡的分布规律。结果表明,流体的相对速度随速比升高有下降趋势,漩涡结构随速比增大而增大。相同速比下,不同叶轮中、不同弦面的流体出现不同类型二次流。通过CFD研究发现二次流主要出现在泵轮和导轮中,其中叶轮进出口处漩涡湍动能较高,能量损失较大。流场分布规律研究可以指导液力变矩器设计,使流场分布合理并且减少二次流等现象,对提高液力变矩器的效率有重要意义。     

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。     

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。     

装载机液力变矩器性能分析及测试

讨论了运用于工程机械车辆的液力变矩器和发动机的共同工作特性,应用液力变矩器性能实验台进行数据试验,得到液力变矩器的不同工况下的工作数据,对结果进行了理论分析。     

液力变矩器闭锁过程仿真与实验

根据车辆传动系统动力学简化模型,建立了液力变矩器闭锁离合器工作过程数学模型,利用MATLAB/Simulink软件进行了系统仿真设计,对在不同控制油压条件下液力变矩器闭锁离合器闭锁过程、以及闭锁离合器转矩容量进行了仿真,并比较分析各控制油压下的仿真结果。将仿真结果与实验结果进行了比较分析,二者基本符合,说明采用的仿真计算方法是正确与有效的。