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时间:2019-03-07
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1、武汉理工大学硕士学位论文液力变矩器三维流场仿真计算姓名:许涛申请学位级别:硕士专业:车辆工程指导教师:过学迅20061101武汉理工大学硕士学位论文摘要本文的研究是“车辆传动国家重点实验室基金项目”中的一部分,以030122A型液力变矩器为研究对象,基于三维流场理论,借助于UG、GAMBIT、FLUENT等软件,对液力变矩器的内流场进行了仿真计算。本课题研究的目的和意义就在于,解决液力变矩器的传动效率和设计精度低的问题,改变研制周期长,一次成功率低的局面,进一步改善液力变矩器的性能和设计制造水平。本文主要有
2、以下内容:(1)首先介绍了课题研究的背景,液力变矩器在国内外的应用情况和流场理论的发展现状,指出了液力变矩器设计计算的发展方向是三维流场理论;然后对液力变矩器的组成以及工作原理进行了阐述,并指出了主要研究内容。(2)阐述了计算流体力学的基本理论。首先列出了控制方程包括连续性方程和动量守恒方程,由于本课题研究的是不可压缩流体,热交换量可以忽略不计,敌不考虑能量守恒方程,然后介绍了将控制方程离散化的方法;接着详细介绍了有限体积法的基本原理,常用的离散格式:分析了网格的生成技术,分别对结构网格、非结构网格以及混合
3、网格作了阐述;最后介绍了常用的湍流模型,湍流流动的近壁处理方法和流场数值计算的算法。(3)介绍了常用的一些CFD软件,并选择FLUENT对本课题进行研究;为了能够顺利地得到收敛解,提出了研究液力变矩器流场的一些假设,并对流场进行了一定的简化;然后通过CAD软件UG建立叶轮流道的几何模型,并使用GAMBIT生成计算网格,为了提高计算精度,使用六面体网格;选择分离求解器隐式格式进行求解,使用绝对速度方程,湍流模型选择标准k一£模型,同时使用标准壁面函数;离散格式采用二阶迎风格式(这样可以提高解算精度),压力一速
4、度耦合选用SIMPLE算法,入口边界条件使用压力入口,出口边界条件使用压力出口,其余壁面使用非滑移壁面边界条件;在叶轮之间的交互面上使用混合平面模型。(4)对计算结果进行了分析,并与实验结果进行了比较,二者基本吻合,证明了三维流场分析的正确性。最后对研究过程中存在的问题进行了分析。(5)对全文进行了总结。关键词:液力变矩器、内流场、FLUENT武汉理工大学硕n上学位论文ABASTRACTrnleresearchisapartofnationalfundprojectofkeylaboratoryofthev
5、ehicletransmission.Theinternalflowfieldofthe030122AmodeltorqueconvenerwasnumericallysimulatedbyUGGAMBITandFLUENT,basedon3-Dflowfieldtheory.Todotheresearchinordertosolvetheproblemthathydraulictransmissionefficiencyandtheprecisionofdesignswerelowandchangeasi
6、tuationoflongR&Dperiodandlowsuccessrate,andfurtherimprovetheperformanceofthetorqueconverteranddesigningandmanufacturinglevel.强efollowingisthemaincontents:(1)Firstly,thebackgroundofsubjectresearchandtheapplicationofthetorqueconverterintheworldandthecurrents
7、ituationofthedevelopmentofthefieldflowtheorywasintroduced,and3.Dfieldflowtheorywillbeusedindesigncalculationontorqueconverterinthefuture;Thencompositionandoperationprincipleoftheconverterwereexplainedandthemaincontentsofresearchwasintroduced.(2)Basictheori
8、esofC同Dwasintroduced.negoverningequation.includingmassconservationequationandmomentumconservationequation,waslisted.Becausetheobjectofresearchwastheincompressiblefluidandthehotcouldbeignored,SOtheenergyconser
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