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制动工况下液力偶合器涡轮轴向漩涡流场试验分析

发布时间:2018-04-19 18:08

  本文选题:偶合器 + 涡流 ; 参考:《农业工程学报》2017年08期


【摘要】:轴向漩涡流动是研究液力偶合器能量损耗的重要基础。该文基于粒子图像测速技术采集制动工况下液力偶合器轴向漩涡流场图像,通过图像处理技术识别并提取液力偶合器外壁面上特殊几何结构所呈现的光学特征,完成流动图像动态标定。利用霍夫变化直线检测算法识别泵轮轴向流场流速方向,通过图像互相关算法并采用查询窗口偏移技术提取涡轮轴向漩涡流场结构,应用误矢量识别算法检测错误流速矢量并予以剔除,获得优化的流动图谱。研究结果表明:泵轮轴向流场中液流是一种复合加速运动;涡轮轴向流场中液流是一种多尺度漩涡流动,主流区域上流速值为0.2~0.4 m/s,叶片与壁面组成的角隅区域上形成小尺度涡旋,角隅区域上流速值为0.6~1.1 m/s。上侧叶片与泵轮、涡轮交界面处的角隅区域上存在与主流循环流动方向相同的小尺度涡旋,涡量数值为?8 s?1,此处涡旋将促进液力能量的传递与转换,其他3个角隅区域上的涡旋方向与此相反,涡量数值分别为13、15和20 s?1,由于该局部区域小尺度涡与主循环涡的相互混合作用,引起流动迟缓,造成能量损耗。试验研究结果将为液力偶合器轴向漩涡流动现象提供有价值的参考依据。
[Abstract]:Axial vortex flow is an important basis for studying the energy loss of hydraulic coupling.Based on the particle image velocimetry technique, the axial vortex flow field images of hydraulic coupling under braking condition are collected, and the optical characteristics of the special geometric structure on the outer surface of the hydraulic coupling are identified and extracted by image processing technology.Complete the dynamic calibration of the flow image.The velocity direction of axial flow field of pump wheel is identified by using Hough variation line detection algorithm, and the structure of turbine axial vortex flow field is extracted by image cross-correlation algorithm and query window migration technique.The error vector recognition algorithm is used to detect and eliminate the wrong velocity vector, and an optimized flow map is obtained.The results show that the liquid flow in the axial flow field of the pump is a kind of compound acceleration motion, and the liquid flow in the axial flow field of a turbine is a multi-scale swirl flow.The velocity of flow in the main stream region is 0.2 ~ 0. 4 m / s, and a small scale vortex is formed in the corner region composed of the blade and the wall, and the velocity value in the corner region is 0. 6 ~ 1. 1 m / s.In the corner region between the upper blade and pump wheel, there is a small scale vortex in the same direction as the main circulation flow in the corner area at the interface of the turbine. The vorticity value is 8 s-1, where the vortex will promote the transfer and conversion of hydraulic energy.The vortex direction in the other three corner regions is opposite, and the vorticity values are 1315 and 20 s-1, respectively. Due to the interaction between the small scale vortex and the main cycle vortex in the local region, the flow is delayed and energy loss is caused.The experimental results will provide a valuable reference for the axial vortex flow of hydraulic coupling.
【作者单位】: 吉林大学机械科学与工程学院;吉林省产品质量监督检验院;
【基金】:国家自然科学基金项目(51405184) 吉林省科技发展计划项目青年科研基金项目(20160520070JH) 吉林大学国防预研项目(419140100076)
【分类号】:TH137.331

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本文编号:1774158

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