液力变矩器叶片数对其性能影响的研究

论文摘要

叶片数是影响液力变矩器性能的重要因素之一。本文结合杭州前进齿轮箱集团有限公司“液力变矩器系列化研究”项目,着重研究了叶轮不同叶片数以及不同叶轮叶片数组合对其性能的影响。基于三维流动理论,利用CFD软件STAR-CD对不同叶片数液力变矩器的内部流场进行了数值模拟,计算了原始特性,并与部分实验结果进行对比分析;通过各叶轮转矩及特性计算,结合流场特性分析了叶轮不同叶片数以及不同叶轮叶片数组合对液力变矩器性能的影响。全文的主要内容有以下几方面:1.根据液力变矩器的实际工况,作出一系列假设,简化建模复杂程度。在此假设的基础上,本文主要技术路线为:先用UG建立流道的三维几何模型,然后导入到ANSYS-ICEM中划分计算网格,最后在STAR-CD中进行流场计算分析。2.利用流体分析软件STRA-CD,以W305液力变矩器为样机,对不同泵轮叶片数的液力变矩器内流场进行数值计算,着重分析了泵轮进出口面的速度和压力变化,以及叶片压力面和吸力面的压力分布状况;最后基于流场计算结果分析出不同泵轮叶片数对变矩器性能的影响。不同涡轮、不同导轮叶片数对变矩器性能的影响,研究方法和过程与研究泵轮的相同。3.按照GB/T 7680-2005、QC/T 557-1999等标准的要求,对基型液力变矩器进行基本性能实验,并将原始特性计算结果与部分实验结果进行对比,分析叶片数对性能影响的理论计算精度。4.对所设定的各个叶轮不同叶片数进行了合理组合,从中选择具有典型的四种叶片组合进行分析研究;运用商用流体分析软件STAR-CD对不同叶片数组合的变矩器内流场进行数值模拟,得到不同叶片数组合的流场结果;基于三维流场数值解对不同叶片数组合的液力变矩器进行原始特性计算与比较,分析不同叶片数组合对液力变矩器性能的影响。

论文目录

• 提要
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 国内外相关领域发展状况
• 1.2.1 基于一维理论的叶片数确定
• 1.2.2 由二维到三维流动理论的发展
• 1.3 本文研究目的和内容
• 第2章 泵轮叶片数对变矩器性能的影响
• 2.1 液力变矩器的选定
• 2.2 不同叶片数泵轮流场分析
• 2.2.1 泵轮流道叶片进口面
• 2.2.2 泵轮流道叶片出口面
• 2.2.3 泵轮流道压力面和吸力面
• 2.3 基于流场计算的叶片数对特性影响的分析
• 2.3.1 叶轮转矩方程计算
• 2.3.2 不同泵轮叶片数对性能的影响
• 2.4 本章小结
• 第3章 涡轮叶片数对变矩器性能的影响
• 3.1 不同叶片数涡轮流场分析
• 3.1.1 涡轮流道叶片进口面
• 3.1.2 涡轮流道叶片出口面
• 3.1.3 涡轮流道压力面和吸力面
• 3.2 基于流场计算的叶片数对特性影响的分析
• 3.3 本章小结
• 第4章 导轮叶片数对变矩器性能的影响
• 4.1 不同叶片数导轮流场分析
• 4.1.1 导轮流道叶片进口面
• 4.1.2 导轮流道叶片出口面
• 4.1.3 导轮流道压力面和吸力面
• 4.2 基于流场计算的叶片数对特性影响的分析
• 4.3 本章小结
• 第5章 液力变矩器叶轮叶片数组合研究
• 5.1 概述
• 5.2 不同叶片组合下典型变矩器流场分析
• 5.2.1 变矩器的不同叶片组合情况
• 5.2.2 流场计算中的约定
• 5.2.3 典型液力变矩器流场数值计算
• 5.3 性能预测与部分实验对比分析
• 5.3.1 实验系统
• 5.3.2 实验方法与实验结果
• 5.3.3 性能预测与部分实验结果对比
• 5.4 不同叶片组合的变矩器性能预测结果比较
• 5.5 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 研究结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢
• 导师简介
• 作者简介