基于CFD的液力偶合器流场仿真研究

发布时间：2017-10-02 10:26

  本文关键词：基于CFD的液力偶合器流场仿真研究

  更多相关文章： 计算流体力学 液力偶合器 流场仿真

【摘要】：液力偶合器作为先进的调速节能技术,自我国引进该专有技术以来,已在各领域取得了显著的技术经济效益。虽然液力偶合器的应用已初见成效,但是与国外相比,在产品的设计方法、产品的可靠性等方面,仍有很大差距。因此,我国迫切的需要应用现代的设计方法来提高液力偶合器各方面的性能,从而推动偶合器的进一步发展。本文以YOTCGP650调速型液力偶合器为研究实例,应用较成熟的计算流体力学(CFD)技术,对液力偶合器工作腔的内流场进行仿真研究。首先,利用PRO-E软件对YOTCGP650调速型液力偶合器的泵轮和涡轮进行实体建模。其次,运用HyperMesh软件抽取液力偶合器的流道模型,并对流道模型划分网格,得到可用于流场仿真计算的计算模型。最后,确定适用于液力偶合器流场仿真计算的各项约束条件。设定液力偶合器的输入转速为1500r/min,分别对不同充液率和不同转速比条件下的偶合器内流场进行仿真计算,分析各状态下的速度场、压力场以及气液两相分布情况;研究不同状态下,偶合器工作腔内流体的环流形态;根据仿真结果,绘制液力偶合器在不同充液率下的特性曲线,并进行仿真计算的误差分析。通过以上分析发现,利用计算流体力学技术对液力偶合器的内流场进行仿真研究,其计算结果能基本反映偶合器内流场的特点,仿真所得的液力偶合器特性曲线与实际特性基本一致。相比于传统的试验样机方式,计算流体力学方法在设计研发过程具有成本小、效率高、过程简便等优势。设计人员运用此方法可以以最小的成本反复验证设计过程,优化设计方案,提高产品的性能。
【关键词】：计算流体力学 液力偶合器 流场仿真
【学位授予单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH137.331
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 课题研究的背景和意义9-10
• 1.2 液力偶合器国内外研究的进展10-11
• 1.3 液力偶合器流场仿真的研究进展11-13
• 1.4 主要研究内容13-15
• 第二章 液力偶合器流场仿真的理论模型15-24
• 2.1 基本控制方程15-16
• 2.1.1 连续方程15-16
• 2.1.2 动量方程16
• 2.2 多相流模型16-18
• 2.2.1 Eulerian模型17
• 2.2.2 Mixture模型17
• 2.2.3 VOF模型17-18
• 2.3 紊流模型18-22
• 2.3.1 紊流模型概述18-19
• 2.3.2 FLUENT软件中的紊流模型19-21
• 2.3.3 标准模型方程21-22
• 2.4 滑移网格模型22-23
• 本章小结23-24
• 第三章 液力偶合器流场仿真的计算模型24-34
• 3.1 液力偶合器的三维模型及参数24-26
• 3.1.1 YOTCGP650型液力偶合器概述24-25
• 3.1.2 YOTCGP650型液力偶合器的三维模型及参数25-26
• 3.2 液力偶合器的流道模型及网格模型26-28
• 3.3 物理模型设置28
• 3.4 分析中的基本假设及边界条件设置28-29
• 3.5 算法的选择29-30
• 3.6 求解器的选择30-31
• 3.6.1 密度基求解器30
• 3.6.2 压力基求解器30-31
• 3.7 收敛准则31-33
• 本章小结33-34
• 第四章 液力偶合器流场仿真分析34-64
• 4.1 不同充液率下的流场分析34-51
• 4.1.1 整体流场分析34-39
• 4.1.2 流道径向剖面分析39-51
• 4.2 不同转速比下的流场分析51-63
• 4.2.1 整体流场分析51-56
• 4.2.2 流道径向剖面分析56-63
• 本章小结63-64
• 第五章 基于CFD的液力偶合器的特性64-70
• 5.1 液力偶合器的基本特性及其参数64-65
• 5.2 液力偶合器特性的研究方法65
• 5.2.1 损失模型法65
• 5.2.2 基于流场数值解的方法65
• 5.3 不同充液率的特性计算65-68
• 5.4 误差分析68-69
• 本章小结69-70
• 结论70-71
• 参考文献71-73
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文73-74
• 致谢74-75

【相似文献】

中国期刊全文数据库 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

中国重要会议论文全文数据库 前10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 李斌;;CO46型液力偶合器调速异常原因分析及处理[A];全国火电100MW级机组技术协作会第四届年会论文集[C];2005年

8 丁修军;;R17K1-E/YOT51型液力偶合器故障处理及防范措施[A];第七届电力工业节能减排学术研讨会论文集[C];2012年

9 李斌;;CO46型液力偶合器调速异常原因分析及处理[A];第四届安徽科技论坛安徽省电机工程学会分论坛论文集[C];2006年

10 高振奎;;GCH104型液力偶合器工作油压摆动解决措施[A];全国火电200MW级机组技术协作会第25届年会论文集[C];2007年

中国重要报纸全文数据库 前9条

1 陈曦;迈向液力机械行业的新台阶[N];中国工业报;2009年

2 本报记者 高荆萍;小产品扛起节电重任[N];中国工业报;2005年

3 潘忠颖 通讯员　 谢鹏;大连创思福靠科技创新在国际大展上获金奖[N];中国高新技术产业导报;2006年

4 本报记者　李楠;民企“速成”秘密是创新[N];大连日报;2006年

5 杨波;液力行业：大力发展节能产品是未来方向[N];机电商报;2005年

6 见习记者 于海江;我国煤电机组综合升级改造步入“深水区”[N];中国电力报;2012年

7 蒋冬青 陈晖;球磨机节能好帮手——液力偶合器[N];中国建材报;2001年

8 霍州煤电集团公司白龙矿 孔耀滨;刮板输送机液力偶合器与电机参数匹配分析[N];山西科技报;2005年

9 李焦明;风机调速技术的应用[N];中国建材报;2001年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 柴博森;液力偶合器内部流动可视化与流速识别方法研究[D];吉林大学;2012年

2 范丽丹;调速型液力偶合器热流耦合与换热系统研究[D];吉林大学;2013年

3 卢秀泉;调速型液力偶合器流固耦合与振动特性研究[D];吉林大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘丹丹;基于CFD的液力偶合器流场仿真研究[D];大连交通大学;2015年

2 姜梓钧;基于故障分析的调速型液力偶合器可靠性研究[D];大连交通大学;2015年

3 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

4 尹刚刚;液力偶合器调速控制系统研究[D];吉林大学;2009年

5 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

6 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

7 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

8 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

9 骆翼;高速小型液力偶合器内部流场数值模拟及性能预测[D];清华大学;2014年

10 张健;船用液力偶合器及其控制系统的建模与仿真研究[D];上海交通大学;2010年

，

本文编号：959107