基于Fluent的某型液力变矩器泵轮流场分析.pdf

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1、基于Fluent的某型液力变矩器泵轮流场分析郭爱东朱洁苏欣平陈锦耀军事交通学院军事物流系天津300161摘要：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。关键词：液力变矩器；流场分析；计算流体力学；Fluent中图分类号：TH137．332文献标识码：A文章编号：1001—0785(2014)08—0079—04Abstract：nuentsoftwareisadoptedfornumericalmodelingofth

2、eflowfieldofthehydraulictorqueeonveJ~er。toan．alyzetheflowruleofworkingliquidintheflowchannelofthepumpimpellerandfindoutthereasonforreductionoftrans—missionefficiencyofthehydraulictorqueconverter，providingtheoreticbasisforfurtheroptimizingthestructureofthetorqueconverterandimprovi

3、ngitsperformance．Keywords：hydraulictorqueconverter；flowfieldanalysis；computationalfluiddynamics；Fluent利用Fluent软件对某型大功率液力变矩器三维模0引言型进行仿真计算，分析不同工况条件下泵轮流道液力变矩器是一种复杂的透平机械，由泵轮、内的流场特性，并阐述产生这些现象的物理涡轮、导轮3部分组成，其利用内部工作液体的原因。动能传递扭矩。当液力变矩器被应用于车辆传动1计算流体力学原理系统中时，其输入端与发动机曲轴相连，泵轮叶片旋转使流道中的工作液体产生环绕

4、变矩器轴线计算流体力学(CFD)是一门新兴的独立学的旋转运动和向泵轮叶片流道出口方向的流动，科，它将数值计算方法和数据可视化技术有机结使工作液体获得速度和动能，实现了发动机机械合起来，对流动、热传导等相关物理现象进行模能向工作液体动能的转换。获得动能的工作液体拟分析。其基本思想为：把在时间域和空间域上从泵轮叶片流道出口流向涡轮叶片流道入口，进连续的物理量场，用一系列离散的变量值的集合人涡轮叶片流道冲击涡轮叶片，使涡轮获得转速代替，通过一定的原则和方式建立反映这些离散和转矩，实现工作液体动能向机械能的转换，涡点上场变量之间的代数方程组，然后求解代数方轮带动

5、涡轮轴旋转，将机械能传递至变速箱主动程组获得场变量的近似值。CFD技术弥补了理论齿轮，从而实现了发动机输出能量传递至变速箱分析方法和实验测量方法的不足。流动问题的控的柔性连接。制方程一般是非线性的，其自变量多，计算域的丁作液体在液力变矩器工作轮中的流动是粘几何形状和边界条件复杂，很难求得解析解，而性的、不可压缩的、三维不稳定的复杂流动，加采用CFD技术则可以得到满足工程需要的数值解，之变矩器流道和叶片的复杂性，使其流动通常难此外，在计算机上进行数值计算所花费的时间和以观察和准确测量。而要提高液力变矩器的性能成本要少于传统样机实验，应用更灵活，因此，和效率

6、，关键是要深刻了解其内部的流动特点，应用该软件对液力变矩器进行开发设计。以内流场分析结果为基础，进一步开展优化设计液力变矩器中工作液体的流动遵循质量守恒和动力匹配工作。本文应用计算流体力学原理，定律、动量守恒定律和能量守恒定律。而由于本国家科技部863计划课题“特大功率动力总成”(课题编号：2012AA112101)《起重运输机械》2014(8)·-——79·-——进川村近，作ff【f上f“外环到内环会出现逆流观象，其主要原足液流从导轮f“口流出后，过流面增大，该流动过程可以看成是射流扩散，扩散的外边会m现低速Ix：甚至逆流，而内环壁面的内处产生j=1三

7、流为r改善这一域的流动状况，f1『以通过改变循环彤状或者适当捌整导轮叶形束减弱或扦ffIjI涂逆流对l件效率的影响流道部液流速度分布较复杂，此处叶片曲率(a)(b)一变化较大，并且ilt于部分液流t击外环后速度方向(a)整体速度分(1)整体力分布柯所改变从而影响主流I)(，使流动恶化，同时由于3商效r况变矩器流场分布液流不能冲击到内环，在内环会现脱流，可以通过改变泵轮进]角度束改这种状况；液流到达进行汁箅难度很大，效果小理想。本文似定各叶轮部后，会受剑I{月的横压羞作州产生垂于之『【JJ不产生卡II互影响．分别对泵轮、涡轮、导轮进边‘ruJ的编移，Ⅲ二：

8、次流动，山于连续性的缘行计算，然后以上游_r作轮的出参数作为下游1-故．二次流动