提高双涡轮液力变矩器低转速比工况性能研究
发布时间：2022-12-09 21:34
工程机械在低速大负荷工况下需要有较大的掘进力和工作效率,该性能对工程机械的动力性和经济性有重要影响,因此对该方面的研究具有重要的理论指导意义和实用价值。在液力传动装置中,双涡轮液力变矩器因其具有启动变矩系数高、调节范围广、高效区范围宽等特点,而具有良好的发展前景和较高的研究价值。本文以束流理论和计算流体力学（CFD）为基础,以YJSW315双涡轮液力变矩器为研究对象,以提高变矩器低转速比（=0~0.376）工况性能为目标,对变矩器进行叶片数和叶片角的优化,最终得到了提高低转速比工况性能的优化方案。本文的主要内容及结论包括:（1）分别对二级涡轮和导轮叶片进口内外环包角进行了一系列研究,最后得到了内外环包角变化对变矩器性能影响的一般规律:当内环包角角度保持不变时,外环包角角度的减小使低转速比工况的效率得到提升,使中高转速比工况效率下降;当外环包角角度固定不变时,内环包角角度的增加或减小使低转速比工况效率下降,使中高转速比工况效率提升。（2）对一级涡轮进行优化研究,最终确定了将一级涡轮叶片数优化为36叶片,将叶片朝着减小液流正冲角方向旋转5°的方案,此时叶片进口安放角为64.5°,出口安放角...
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 液力变矩器研究现状
1.2.1 内流场理论研究现状
1.2.2 叶片优化设计研究现状
1.3 双涡轮液力变矩器结构
1.4 论文主要研究内容
第2章 液力变矩器设计理论
2.1 双涡轮液力变矩器静态特性理论
2.1.1 循环圆基本几何参数
2.1.2 双涡轮液力变矩器参数确定
2.1.3 双涡轮液力变矩器静态特性方程
2.2 束流理论
2.3 液体质点的速度三角形
2.3.1 泵轮速度三角形分析
2.3.2 涡轮速度三角形分析
2.3.3 导轮速度三角形分析
2.4 本章小结
第3章 叶片内外环包角对变矩器低转速比工况性能的影响
3.1 二级涡轮叶片进口内外环包角变化研究
3.1.1 调整相同角度
3.1.2 调整不同角度
3.2 导轮叶片进口内外环包角变化研究
3.2.1 调整不同角度
3.2.2 调整相同角度
3.3 本章小结
第4章 涡轮性能优化
4.1 一级涡轮
4.2 二级涡轮
4.3 本章总结
第5章 导轮叶片性能优化
5.1 叶片数优化
5.2 叶片角优化
5.2.1 叶片进出口角
5.2.2 叶片进口内外环包角
5.3 本章总结
结论
致谢
参考文献
个人简介、硕士学位期间参与的课题及发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CFD软件的液力变矩器导轮优化设计[J]. 冯琦,余勇锋,钱啟德,王文静. 液压气动与密封. 2017(06)
[2]循环工况下变矩器叶片角设计空间的性能优化[J]. 李文嘉,王安麟,李晓田,张庆武. 哈尔滨工程大学学报. 2017(11)
[3]基于CFD的液力变矩器导轮优化设计[J]. 刘安然,石祥钟,孟燕. 河北工程大学学报(自然科学版). 2016(02)
[4]液力变矩器导轮叶片造型及优化设计[J]. 刘城,闫清东,魏巍. 哈尔滨工业大学学报. 2016(01)
[5]Performance Analysis of Mini Centrifugal Pump with Splitter Blades[J]. T.Shigemitsu,J.Fukutomi,T.Wada,H.Shinohara. Journal of Thermal Science. 2013(06)
[6]Unsteady Internal Flow Conditions of Mini-Centrifugal Pump with Splitter Blades[J]. T. Shigemitsu,J. Fukutomi,K. Kaji,T. Wada. Journal of Thermal Science. 2013(01)
[7]液力变矩器叶片参数的正交试验优化设计[J]. 罗虹,李英强,李兴泉,王腾腾,孙新龙. 兵工学报. 2012(07)
[8]基于响应面的液力变矩器叶片优化设计[J]. 李兴泉,邓兆祥,章竟成,李英强,王腾腾. 华南理工大学学报(自然科学版). 2011(11)
[9]基于CFD的泵轮叶栅关键参数对液力变矩器的性能影响预测[J]. 韩克非,吴光强,王欢. 汽车工程. 2010(06)
[10]液力变矩器叶栅角度参数优化及算法[J]. 吴光强,陈曙光,王欢. 同济大学学报(自然科学版). 2009(06)
博士论文
[1]向心涡轮式液力变矩器叶栅系统参数化设计方法研究[D]. 刘城.北京理工大学 2015
[2]液力变矩器的数学模型、新型设计方法及内部流场研究[D]. 刘仕平.太原理工大学 2010
[3]双涡轮液力变矩器转矩分配特性研究[D]. 才委.吉林大学 2009
[4]基于CFD的液力变矩器设计方法的理论与实验研究[D]. 褚亚旭.吉林大学 2006
[5]液力变矩器现代设计理论的研究[D]. 田华.吉林大学 2005
硕士论文
[1]双涡轮液力变矩器的性能改进研究[D]. 孟燕.河北工程大学 2017
[2]径向固定导轮可调式液力变矩器CFD优化[D]. 范淑佩.哈尔滨工业大学 2017
[3]液力变矩器内流场数值模拟与试验研究[D]. 罗颖渊.浙江工业大学 2016
[4]叶片角对双涡轮液力变矩器设计转速比的影响研究[D]. 祝鹏雪.哈尔滨工业大学 2016
[5]扁平化液力变矩器内流场特性及导轮叶形研究[D]. 何松霖.江苏大学 2016
[6]装载机双涡轮液力变矩器开发研究[D]. 朱艳平.长安大学 2015
[7]液力变矩器的性能分析与检测系统研究[D]. 杨大成.沈阳工业大学 2014
[8]YJSW340双涡轮液力变矩器涡轮转矩分配规律与优化研究[D]. 鄢万斌.浙江大学 2013
[9]低转速比可调式液力变矩器优化设计研究[D]. 周吉.哈尔滨工业大学 2012
[10]液力变矩器三维瞬态流场分析研究及改型设计[D]. 孙善兵.兰州理工大学 2012
本文编号：3715414
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 液力变矩器研究现状
1.2.1 内流场理论研究现状
1.2.2 叶片优化设计研究现状
1.3 双涡轮液力变矩器结构
1.4 论文主要研究内容
第2章 液力变矩器设计理论
2.1 双涡轮液力变矩器静态特性理论
2.1.1 循环圆基本几何参数
2.1.2 双涡轮液力变矩器参数确定
2.1.3 双涡轮液力变矩器静态特性方程
2.2 束流理论
2.3 液体质点的速度三角形
2.3.1 泵轮速度三角形分析
2.3.2 涡轮速度三角形分析
2.3.3 导轮速度三角形分析
2.4 本章小结
第3章 叶片内外环包角对变矩器低转速比工况性能的影响
3.1 二级涡轮叶片进口内外环包角变化研究
3.1.1 调整相同角度
3.1.2 调整不同角度
3.2 导轮叶片进口内外环包角变化研究
3.2.1 调整不同角度
3.2.2 调整相同角度
3.3 本章小结
第4章 涡轮性能优化
4.1 一级涡轮
4.2 二级涡轮
4.3 本章总结
第5章 导轮叶片性能优化
5.1 叶片数优化
5.2 叶片角优化
5.2.1 叶片进出口角
5.2.2 叶片进口内外环包角
5.3 本章总结
结论
致谢
参考文献
个人简介、硕士学位期间参与的课题及发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CFD软件的液力变矩器导轮优化设计[J]. 冯琦,余勇锋,钱啟德,王文静. 液压气动与密封. 2017(06)
[2]循环工况下变矩器叶片角设计空间的性能优化[J]. 李文嘉,王安麟,李晓田,张庆武. 哈尔滨工程大学学报. 2017(11)
[3]基于CFD的液力变矩器导轮优化设计[J]. 刘安然,石祥钟,孟燕. 河北工程大学学报(自然科学版). 2016(02)
[4]液力变矩器导轮叶片造型及优化设计[J]. 刘城,闫清东,魏巍. 哈尔滨工业大学学报. 2016(01)
[5]Performance Analysis of Mini Centrifugal Pump with Splitter Blades[J]. T.Shigemitsu,J.Fukutomi,T.Wada,H.Shinohara. Journal of Thermal Science. 2013(06)
[6]Unsteady Internal Flow Conditions of Mini-Centrifugal Pump with Splitter Blades[J]. T. Shigemitsu,J. Fukutomi,K. Kaji,T. Wada. Journal of Thermal Science. 2013(01)
[7]液力变矩器叶片参数的正交试验优化设计[J]. 罗虹,李英强,李兴泉,王腾腾,孙新龙. 兵工学报. 2012(07)
[8]基于响应面的液力变矩器叶片优化设计[J]. 李兴泉,邓兆祥,章竟成,李英强,王腾腾. 华南理工大学学报(自然科学版). 2011(11)
[9]基于CFD的泵轮叶栅关键参数对液力变矩器的性能影响预测[J]. 韩克非,吴光强,王欢. 汽车工程. 2010(06)
[10]液力变矩器叶栅角度参数优化及算法[J]. 吴光强,陈曙光,王欢. 同济大学学报(自然科学版). 2009(06)
博士论文
[1]向心涡轮式液力变矩器叶栅系统参数化设计方法研究[D]. 刘城.北京理工大学 2015
[2]液力变矩器的数学模型、新型设计方法及内部流场研究[D]. 刘仕平.太原理工大学 2010
[3]双涡轮液力变矩器转矩分配特性研究[D]. 才委.吉林大学 2009
[4]基于CFD的液力变矩器设计方法的理论与实验研究[D]. 褚亚旭.吉林大学 2006
[5]液力变矩器现代设计理论的研究[D]. 田华.吉林大学 2005
硕士论文
[1]双涡轮液力变矩器的性能改进研究[D]. 孟燕.河北工程大学 2017
[2]径向固定导轮可调式液力变矩器CFD优化[D]. 范淑佩.哈尔滨工业大学 2017
[3]液力变矩器内流场数值模拟与试验研究[D]. 罗颖渊.浙江工业大学 2016
[4]叶片角对双涡轮液力变矩器设计转速比的影响研究[D]. 祝鹏雪.哈尔滨工业大学 2016
[5]扁平化液力变矩器内流场特性及导轮叶形研究[D]. 何松霖.江苏大学 2016
[6]装载机双涡轮液力变矩器开发研究[D]. 朱艳平.长安大学 2015
[7]液力变矩器的性能分析与检测系统研究[D]. 杨大成.沈阳工业大学 2014
[8]YJSW340双涡轮液力变矩器涡轮转矩分配规律与优化研究[D]. 鄢万斌.浙江大学 2013
[9]低转速比可调式液力变矩器优化设计研究[D]. 周吉.哈尔滨工业大学 2012
[10]液力变矩器三维瞬态流场分析研究及改型设计[D]. 孙善兵.兰州理工大学 2012
本文编号：3715414
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