液力减速器动态制动性能预测分析

为了在产品设计时全面预测及评价其制动性能,采用CFD数值模拟分析的方法对液力减速器动态制动性能进行了预测。经过数值仿真计算,得出了制动力矩与充液率、制动时间与制动力矩两条重要关系曲线,为液力减速器产品设计过程中的性能预测提供了较可靠的方法。     

基于一维束流理论的液力减速器部分充液特性预测

为了在产品设计初期估算液力减速器的制动性能,提出了一种应用束流理论在部分充液下计算液力减速器制动力矩的方法。结合D300液力减速器分别应用本文计算方法和CFD数值模拟方法对其在部分充液下的制动性能进行了计算。计算结果表明两者吻合较好,证明了本文方法的有效性。     

液力减速器叶片前倾角度三维集成优化

为了对液力减速器叶片前倾角度进行参数优化,建立了液力减速器叶栅参数三维集成优化仿真平台。以叶片倾角为设计变量,三维CFD分析作为求解器进行试验设计,并根据试验样本结果构建响应面法模型(RSM)进行优化,得到一套最优的动、定轮叶片倾角参数。就叶片倾角参数对液力减速器内流场特性、制动外特性的影响进行了分析,并结合试验数据对优化前后制动性能进行了对比。结果表明,优化仿真平台精度较高,结果可信。优化后的液力减速器制动性能显著提高。     

重型车液力减速器的换热器匹配与仿真分析

为了研究重型车液力减速器的散热问题,选用D300型液力减速器为研究对象。对充液率100%工况下的D300型液力减速器利用计算流体力学CFD软件进行了数值模拟。通过数值模拟得到其在相同时间内、不同转速下未加换热器时的闭口温度。为了保证液力减速器能在正常的温度下进行工作,匹配换热器时选用了体积小巧的板翅式换热器。同时,为了提高翅片的散热效率,选用了锯齿型翅片。最终根据D300型液力减速器散热量的需要,匹配了一款满足重型车使用的换热器。     

导轮关键参数对液力变矩偶合器性能的影响

采用CFD数值模拟与内外特性试验相结合的方法研究了导轮关键参数对液力变矩偶合器性能的影响。通过预测液力变矩偶合器不同充液率工况下的环流转换特性确定导轮高度区间,分别制定了5组导轮叶片出口角度和叶片数的流道方案,并对其进行特性预测和对比分析。结果表明:叶片出口角度为17°、叶片数为20的导轮流道结构方案可获得较好的综合性能。通过气-液两相环流特性与外特性试验的验证,内外特性数值模拟结果与试验结果吻合较好,证明了本文数值算法的正确性,对液力变矩偶合器的设计具有一定的工程参考价值。     

装载机液力变速器系统工作热特性

为了解决装载机对液力变速器系统热特性的要求,在简化热平衡计算方法的基础上,根据能量守恒定律建立了液力变速器系统的热平衡模型和产热量优化模型,同时运用Matlab编写了计算程序。针对某ZL50装载机的高速跑工况和I型铲装工况,进行了液力变速器系统热特性的求解计算,并将仿真结果与试验数据进行了对比。结果表明:液力变速器热平衡模型具有较好的仿真精度,基本可以预测传动油的温升曲线,能够为液力变速器系统的设计和优化提供一定的技术参考。     

大功率液力偶合器调速工况瞬态流场特性

为研究大功率液力偶合器在动态调速工况下的内部流动机理,通过UDF程序定义动态调速过程,建立了大功率液力偶合器内部瞬态气液两相流场的数值计算方法,获得了动态调速工况下气液两相流体在泵轮和涡轮流道间的动态循环流动变化过程及气液两相分布状态。结果表明:大功率液力偶合器在调速起始阶段由于滑差较小,同时循环流量在无叶栅区域高能流体的屏蔽作用下,会引起泵轮力矩系数显著降低;随着转速比降低,湍动能逐渐增大,且泵轮流道内湍流脉动强度要明显大于涡轮,在泵轮入口处出现极值,此现象在制动工况尤为明显。通过PIV试验验证,数值模拟结果与试验结果吻合较好,为优化大功率液力偶合器动态调速工况瞬态性能提供了必要的理论基础。     

气液两相介质时液力透平径向力分析

基于N-S方程和标准κ-ε湍流模型,采用SIMPLE算法,选择Mixture多相流模型,以比转速为41的离心泵反转作透平为研究对象,通过CFD软件对透平在气体体积分数为0%、5%、10%、15%的两相流介质中进行数值模拟,得到透平在不同气体体积分数下的外特性、静压力以及所受径向力的大小和方向,分析径向力对液力透平的影响。结果表明:透平的压头随着流量增大而逐渐增大;两相流时透平的径向力随着流量的增加而逐渐增大,随着气体体积分数的增大而逐渐变小,径向力的方向在沿液流距隔舌80°~130°角之间。       

多流动区域耦合算法在液力元件中的应用

讨论了多流动区域耦合算法及其在液力元件中的具体应用,给出了液力变矩器和液力偶合器的不同转速、多叶轮流场耦合计算的应用实例。计算结果表明:多流动区域耦合算法比液力元件通过上下游传递边界条件的单个叶轮算法更为先进。基于三维流场数值解计算出液力变矩器与液力偶合器特性,将其与试验结果进行对比后可知,多流动区域耦合算法具有更高的计算精度。     

液力变矩-减速装置制动特性流场分析

为准确获取液力变矩-减速装置的制动特性,建立了某型液力变矩-减速装置制动工况下各叶轮及辅助液力减速器流道模型。运用CFD技术分析了液力变矩-减速装置泵轮、涡轮闭锁状态下在1000～2000r/min转速时的各叶轮及辅助液力减速器流道内部速度流线、压力场分布特点,并进行了制动特性仿真计算。仿真结果与实验结果对比计算误差在10%以内,表明仿真方法和仿真模型准确、可靠。     

急冷锅炉内流场传热特性及失效分析

针对裂解炉急冷锅炉内管失稳问题,对炉管内流体的气液两相流场和温度场进行了数值模拟,得到换热单元内锅炉给水的分布规律,以及炉管内气液两相流和沸腾传热特性.结果表明,流量分配不均,锅炉给水出口处的含气率超过界限是导致传热恶化是炉管失效的主要原因.数值模拟计算得出的易发生失效炉管及其主要失效部位均与现场实际失效的情况基本吻合.     

液力变矩器轴向力的CFD计算与分析

为准确计算液力变矩器轴向力,提出了基于三维流场数值解的变矩器轴向力计算方法。计算中,利用CFD软件对液力变矩器三维流动控制方程进行数值求解,在数值模拟得到的变矩器内流场速度、压力数值解的基础上,进行轴向力计算。将新的轴向力计算方法应用于变矩器实例,将其计算结果分别与传统方法计算结果以及实验结果进行对比后可知,新方法计算误差明显减小。     

基于流固耦合的冲焊型液力变矩器焊接强度分析

基于单向流固耦合(FSI)分析技术,对某型冲焊型液力变矩器的焊接强度进行数值计算。计算中依据冲焊型液力变矩器焊缝处的结构特点,采用接触算法,并通过CFD和FEA相结合的方法实现了对涡轮焊接强度较为精确的预测,同时得到了涡轮结构的变形和应力分布情况。结果表明在典型的制动工况下,冲焊型液力变矩器的焊接强度能够满足要求。本文工作可为冲焊型液力变矩器的结构设计及分析提供参考和指导。     

Numerical investigation of hydrodynamic tractor-retarder assembly under traction work condition

To obtain the performance characteristics of hydrodynamic tractor-retarder assembly under traction work condition,a numerical simulation model of flow channel was established and tetrahedron unstructur...     

基于尺度解析模拟的HC375液力变矩器的流场分析与特性预测

针对传统的一维束流研究方法无法描述大功率液力变矩器工作腔内复杂的时变瞬态湍流的流动状态,采用多物理场耦合方法构建了一种介质流动与传热的动态耦合数值模型,并给出了液力变矩器瞬态仿真设计方法.通过定性和定量分析液力变矩器内部的流动结构发现,动态混合模型(Dynamic hybrid RANS - LES, DHRL)中的SBES(Stress -blended eddy simulation)方法能够充分识别工作腔内边界层的流动状态,可实现对多流域耦合复杂流动现象的精准捕捉.通过台架实验表明,采用DES模型和