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1、三峡大学硕士学位论文液力变矩器中液体的流动及效率分析姓名：王东南申请学位级别：硕士专业：机械设计及理论指导教师：谭宗柒20070501内容摘要液力变矩器是汽车中的一种变速装置，因为液力变矩器的工作稳定可靠等优点，所以广泛的应用在了交通、运输、厂房、矿山的机动车辆的变速系统中。当工作机的转矩变化较大时，为增加涡轮的转矩，往往采用液力变矩器。但是在液力变矩器的设计过程中，设计人员一般无法准确的知道流道中的流场分布情况，以往都是通过实验的办法获得流道中叶片附近的流场分布状况，近来出现了应用有限元软件模拟流场的一些新方法。研究液力变矩器的方法主要是实验研究和
2、数学分析两个方向。本文采用了三元流计算的研究思路，因为只有三元流计算才能满足汽蚀预测的要求，为优化设计提供理论依据。三元流计算的主要内容就是求解压力场分布、速度场分布、应力场分布、旋度、散度等内容。目的是为了能够清楚的预测叶轮内液体的流动特点，并以此判断液体的流动损失、机械损失、泄漏损失等情况。文中简述了研究对象、坐标系选取、参数设定和仿真参数约定的原则；通过对液力变矩器的运动分析，引入流体力学中的边界层理论，研究了叶片附近的速度场分布模型；借助加速度合成定理，研究了质量力模型；在此基础上，借助纳维－斯托克斯方程（Navier-Stokesequat
3、ions），解析出了叶片附近边界层内侧的流场分布的精确解；借助欧拉方程求解了边界层内侧的压力场的近似模型；由此，得到了边界层内侧靠近叶片处的应力场分布矩阵；借助速度场分布和场论理论解析出了叶片附近的旋度场分布情况；并对无粘流时流场的分布特点做了简单总结；通过对液力变矩器中能量流动情况分析，借助现有的效率分析方法，研究了液力变矩器的效率模型。关键词：液力变矩器速度场压力场旋度效率IIAbstractHydrodynamictorqueconverterisaspeedtransformationofautomotivevehicle,becauseof
4、meritsofhydrodynamictorqueconverterstabilizationandcredibility,sohydrodynamictorqueconverterisextensivelyappliedtoautomobilespeedtransformationsystemoftraffic,transportation,millbuilding,miningarea.Toraisetheangularforceofturbine,hydrodynamictorqueconverteriswidelyused,whenthea
5、ngularforceoftheworkingmachinechangeslargely.Inthedesigncourseofthehydrodynamictorqueconverter,generally,thedesignercannotexactlyknowsituationofflowfielddistributionintheflowrunner,andpastthedesignerachievesthesituationofflowfielddistributionintheflowrunnerbyexperimentmeans.Som
6、enewmethodisapplied,suchasflowfieldsimulationoffiniteelement.Keymethodofresearchthehydrodynamictorqueconverterincludestwoaspectsofexperimentresearchandnumericalanalysis.Thisarticleadoptsresearchmethodsofthreedimensionalflow,becauseonlythreedimensionalflowcanmeetcavitationpredic
7、tiveandsupplytheoreticalevidenceforoptimizationdesign.Thekeycontentsofthreedimensionalflowistosolvepressurefielddistribution,velocityfielddistribution,stressfielddistribution,rotation,divergence,andsoon.Thepurposeofthisarticleis,fordistinctprediction,tojudgeflowloss,machineloss
8、,leakloss.Thisarticlecompendiumstheprincipleofresearch
