制动工况下液力偶合器涡轮轴向漩涡流场试验分析
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
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 李连生,张小明;丹河电厂液力偶合器使用情况分析[J];水泵技术;2002年01期
2 ;调速液力偶合器[J];机电新产品导报;2002年12期
3 郑波,姚冠华;水介质液力偶合器保护值设定的研究[J];煤矿机械;2002年09期
4 江树基;液力偶合器的使用和维护保养[J];矿山机械;2003年04期
5 孙长山;新型液力偶合器结构及原理[J];煤矿机械;2003年09期
6 胡小平;液力偶合器检测台架设计与测试[J];机床与液压;2004年03期
7 郭树桓;液力偶合器的应用[J];湖南冶金职业技术学院学报;2004年04期
8 阎德志;液力偶合器功率损失分析[J];上海节能;2005年02期
9 吴立平;内轮驱动液力偶合器的利弊与合理使用[J];现代零部件;2005年12期
10 张玉献;;使用液力偶合器应注意的几个问题[J];煤炭技术;2005年12期
相关会议论文 前7条
1 臧冰梅;康博;施宇红;;液力偶合器调速的特点与缺点[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
2 王立文;高建树;;高效液力偶合器幅频特性分析[A];第一届全国流体动力及控制工程学术会议论文集[C];2000年
3 刘春宝;马文星;何延东;姚子生;;液力偶合器瞬态流场两相流动数值模拟及特性预测[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
4 李雪松;马文星;吴允柱;刘春宝;才委;;液力偶合器制动工况三维流场数值模拟及制动转矩计算[A];第四届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2006年
5 王光炳;;调速型液力偶合器的理论分析及选用原则[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(上)[C];2003年
6 张存才;;GWT58型液力偶合器水平振动大原因分析[A];全国火电100MW级机组技术协作会第三届年会论文集[C];2004年
7 蒋晶;;YOT_(CHP)500/3000液力偶合器故障原因分析及处理[A];第七届全国重有色金属冶炼烟气处理及低位热能回收、酸性废水处理技术研讨会论文集[C];2010年
相关硕士学位论文 前10条
1 冯瑞亮;阀控式液力偶合器用于带式输送机启动过程的研究[D];煤炭科学研究总院;2016年
2 陈江华;液力偶合器液力计算法及共同工作特性仿真[D];哈尔滨工业大学;2007年
3 尹刚刚;液力偶合器调速控制系统研究[D];吉林大学;2009年
4 王永权;液力偶合器叶轮与流体的流固耦合模拟与分析[D];吉林大学;2009年
5 吴开府;液力偶合器流场数值模拟及其分离流动控制研究[D];吉林大学;2007年
6 姚子生;液力偶合器部分充液两相流动数值模拟与分析[D];吉林大学;2008年
7 侯天柱;液力偶合器流场仿真分析方法及其力矩系数研究[D];中国舰船研究院;2011年
8 龙玉江;调速型液力偶合器软启动装置特性的研究[D];辽宁工程技术大学;2007年
9 李翠翠;液力偶合器的CAD及其动态特性的理论研究[D];南京航空航天大学;2010年
10 吴贵军;基于SolidEdge的液力偶合器三维参数化设计及运动仿真[D];华北电力大学(河北);2007年
,本文编号:1774158
本文链接:https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/1774158.html