液力变矩器泵轮内流场非定常流动现象研究.pdf

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1、第52卷第14期机械工程学报Vol.52No.142016年7月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGJul.2016DOI：10.3901/JME.2016.14.188*液力变矩器泵轮内流场非定常流动现象研究1,21111李晋闫清东王玉岭李铭洋魏巍(1.北京理工大学机械与车辆学院北京100081；2.中国北方车辆研究所北京100072)摘要：液力变矩器内部为复杂的三维非定常湍流流动，为分析变矩器泵轮内部三维非定常流动特性，建立液力变矩器非定常计算流体力学(Computationalfluiddynamics，C

2、FD)仿真分析模型，并通过激光多普勒测速(LaserDoppleranemometry，LDA)技术手段对该模型进行验证分析。研究泵轮转速800r/min，速比为0.6工况下，不同涡轮和导轮位置，对于泵轮内流场非定常流动现象的影响。结果表明：该非定常CFD模型结果与LDA测试结果相吻合，且能够较为准确地反映泵轮内流场非定常流动状态，作为泵轮流场的上游，相对于涡轮对泵轮内部流动的影响，导轮对泵轮内流动状态的影响较大，并主要影响泵轮入口面附近。涡轮主要影响泵轮内流场中间面到出口面的尾流低速区，但影响幅度相对于导轮较小。关键词：液力变矩器；计

3、算流体力学；激光多普勒测速；非定常流动；动静干涉中图分类号：TH137ResearchonUnsteadyFlowFieldofthePumpinHydraulicTorqueConverter1,21111LIJinYANQingdongWANGYulingLIMingyangWEIWei(1.SchoolofMechanicalEngineering,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081;2.ChinaNorthVehicleResearchInstitute,Beijing10007

4、2)Abstract：Theflowsinhydrodynamictorqueconverterareextremelyunsteadyandcomplicated3Dviscousandincompressibleturbulences.Theunsteadycomputationalfluiddynamics(CFD)modelofhydraulictorqueconverter(HTC)isestablishedtostudytheunsteadyflowfieldinthepumpoftheHTCduetothepump/sta

5、torandpump/turbineinteraction,atthepumprotatingspeedof800rpm,andtheturbine/pumpspeedratioof0.6.Thetime-averagedCFDresultsobtainedarecomparedwithexperimentaldatagatheredusinglaserDoppleranemometry(LDA).Thebasicphenomenaofthecomplexandhighlyunsteadyflowinsidethepumpisprese

6、ntedandanalyzedindetail.Theresultsshowthattheupstreampropagationinfluenceofthestatoronthepumpflowfieldisstrangerthanthatoftheturbine,theeffectofthestatoronthepumpismainlyontheinlet-planetothemid-plane,theeffectoftheturbineonthepumpismainlyonthelowspeedareafromthemid-plan

7、etooutlet-plane.Keywords：hydraulictorqueconverter；CFD；LDV；unsteadyflow；pump/stator/turbineinteraction分析的研究，将试验结果同外特性试验数据进行了*[4-5]0前言对比分析。褚亚旭等同样建立了液力变矩器三维定常CFD模型，分别将计算所得的相对速度与液力变矩器主要由泵轮、涡轮和导轮组成，工(Particleimagevelocimeter,PIV)和激光多普勒测速作介质为液力传动油，广泛应用于车辆传动系统中，(LaserDopplerane

8、mometer,LDA)测试结果进行了[6]可以使车辆具有良好的自动适应性，提高车辆使用比对。刘春宝等建立了液力变矩器全流道非定常寿命，简化车辆操纵，提高乘坐舒适性等，但其复CFD仿真模型，研究了1.2s和