液力缓速器全流道式制动流场数值计算方法研究.pdf

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1、２０１６年２月机床与液压Ｆｅｂ?２０１６第４４卷第４期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶｏｌ?４４Ｎｏ?４ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ?ｉｓｓｎ?１００１－３８８１?２０１６?０４?０２４液力缓速器全流道式制动流场数值计算方法研究１２３黄俊刚，李长友，文光安（１?广东交通职业技术学院，广东广州５１０６５０；２?华南农业大学工程学院，广东广州５１０６４２；３?深圳市特尔佳科技股份有限公司，广东深圳５１８１１０）摘要：现有关于液力缓速器制动流场数值计算方法的研究均忽略了换热芯子的流阻压降作用，导致计算边界条件设置不准确的问题。为此，基于三维

2、扫描还原的模型重建技术，考虑换热芯子的流阻压降作用，采取全流道式选取方案，选用ＲＮＧ双方程模型与基于压力的ＰＩＳＯ求解算法，运用ＣＦＤ技术对ＶＯＩＴＨ公司ＶＲ１２０液力缓速器制动流场进行全流道式数值计算，获得制动力矩与转速特性曲线，并使用流场压力云图对换热芯子的流阻压降作用进行验证分析。结果表明：制动力矩随着转速的升高呈现二次方增长趋势；换热芯子的流阻压降作用显著，是不可忽略的流场边界条件，全流道式数值计算方法是必要的。关键词：液力缓速器；全流道；换热芯子；制动流场；数值计算中图分类号：Ｕ４６３?５３文献标志码：Ａ文章编号：１００１－３８８１（２

3、０１６）４－０７８－５ＮｕｍｅｒｉｃａｌＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｏｆＦｕｌｌ⁃ｒｕｎｎｅｒＢｒａｋｉｎｇＦｌｏｗＦｉｅｌｄｏｆＨｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃＲｅｔａｒｄｅｒ１２３ＨＵＡＮＧＪｕｎｇａｎｇ，ＬＩＣｈａｎｇｙｏｕ，ＷＥＮＧｕａｎｇ’ａｎ（１?ＧｕａｎｇｄｏｎｇＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ，ＧｕａｎｇｚｈｏｕＧｕａｎｇｄｏｎｇ５１０６５０，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＧｕａｎｇｚｈｏｕＧｕａｎｇｄｏｎｇ５１０６４２，Ｃ

4、ｈｉｎａ；３?ＳｈｅｎｚｈｅｎＴｅｒｃａＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＳｈｅｎｚｈｅｎＧｕａｎｇｄｏｎｇ５１８１１０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｉｎｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｂｒａｋｉｎｇｆｌｏｗｆｉｅｌｄｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｒｅｔａｒｄｅｒ，ｔｈｅｆｌｏｗ⁃ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｖｏｌｔａｇｅ⁃ｄｒｏｐｅｆｆｅｃｔｓｏｆｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｃｏｒｅａｒｅｉｇｎｏｒｅｄ，ｒｅｓｕｌｔｉｎｇｉｎｉｎａｃｃｕｒａｔｅｓｅｔｔｉｎｇｏｆｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｂｏｕｎｄａｒｙｃｏｎｄｉ

5、ｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｂａｓｅｄｏｎｍｏｄｅｌｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆｔｈｒｅｅ⁃ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｃａｎｎｉｎｇｒｅｄｕｃｔｉｏｎ，ｂｙｔａｋｉｎｇｔｈｅｆｕｌｌ⁃ｒｕｎｎｅｒｓｅｌｅｃｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅ，ｕｓｉｎｇＲＮＧｔｗｏ⁃ｅ⁃ｑｕａｔｉｏｎｍｏｄｅｌａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅ⁃ｂａｓｅｄＰＩＳＯａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｆｌｏｗ⁃ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｖｏｌｔａｇｅ⁃ｄｒｏｐｅｆｆｅｃｔｓｏｆｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｃｏｒｅ，ａｎｏｖｅｒａｌｌｎｕｍｅｒｉｃａｌｃｏｍｐ

6、ｕｔａｔｉｏｎｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｏｎｔｈｅｂｒａｋｉｎｇｆｌｏｗｆｉｅｌｄｏｆｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｒｅｔａｒｄｅｒＶＲ１２０ｆｒｏｍＶＯＩＴＨｂｙｕｓｉｎｇｃｏｍｐｕｔｅｒｆｌｕｉｄｄｙｎａｍｉｃｓ（ＣＦＤ）ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．Ｔｈｅｃｕｒｖｅｓｏｆｂｒａｋｉｎｇｔｏｒｑｕｅａｎｄｓｐｅｅｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｗｅｒｅｄｅｒｉｖｅｄ，ａｎｄｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｏｎｆｌｏｗ⁃ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｖｏｌｔａｇｅ⁃ｄｒｏｐｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｃｏｒｅｗｉ

7、ｔｈｕｓｉｎｇｏｆｎｅｐｈｏｇｒａｍｏｆｆｌｏｗｆｉｅｌｄｐｒｅｓｓｕｒｅ．Ｔｈｅｒｅ⁃ｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｂｒａｋｉｎｇｔｏｒｑｕｅｐｒｅｓｅｎｔｓａｑｕａｄｒａｔｉｃｇｒｏｗｔｈｔｒｅｎｄａｓｔｈｅｓｐｅｅｄｉｎｃｒｅａｓｅｓ；ｔｈｅｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｃｏｒｅｈａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｆｌｏｗ⁃ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｖｏｌｔａｇｅ⁃ｄｒｏｐｅｆｆｅｃｔｓ，ｗｈｉｃｈｉｓｎｏｎ⁃ｎｅｇｌｉｇｉｂｌｅｆｌｏｗｆｉｅｌｄｂｏｕｎｄａｒｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ａｎｄｆｕｌｌ⁃ｒｕｎｎｅｒｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｓ

8、ｎｅｃ⁃ｅｓｓａｒｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｒｅｔａｒｄｅｒ；Ｆｕｌｌ⁃ｒｕｎｎｅｒ；Ｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｃｏ