LB46型可调式离心涡轮变矩器内流场数值计算及分析

发布时间：2017-12-28 06:09

  本文关键词：LB46型可调式离心涡轮变矩器内流场数值计算及分析　出处：《哈尔滨工业大学》2011年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：可调式液力装置兼有传统液力元件能容功率重量比大、隔离衰减扭振、过载保护等优良传动品质,同时还具有对工作机械实现无级调速的功能。相比调速型液力偶合器,导叶可调离心涡轮液力变矩器针对工作机械的调速具有更广泛的适用性。本文以高转速比离心涡轮液力变矩器作为研究对象,探讨其叶栅系统内流场实用的数值模拟计算方法,为系列化导叶可调式离心涡轮液力变矩器的开发奠定理论分析基础。 论文基于计算流体动力学的基本原理,结合离心涡轮液力变矩器的结构与工作特点,选择了适合于液力变矩器内流场数值计算的湍流模型和动静交接面模型。为了得到合理的、工程实用的数值模拟方法,文中分析了液力变矩器内部的各项流动损失,并着重分析并计算了泵轮与涡轮的圆盘摩擦力矩对离心涡轮液力变矩器工作特性的影响,分析表明对高转速比离心涡轮液力变矩器的数值计算结果必须引入圆盘摩擦力矩带来的影响。 文中给出了针对国内应用较为成熟的LB46型液力变矩器的内流场数值模拟计算实例,数值计算结果与实验结果在偏离设计工况不大的范围时计算误差较小,计算误差主要是由泵轮与涡轮动静交接面模型引入的。文中详细分析了不同转速比工况变矩器内流场的特点,对各叶轮的损失情况进行了定量分析,并从基于效率的角度对计算误差进行了更为合理的评价;计算了导轮调节力矩并得出其变化规律,为导叶调节执行机构的选型提供依据。内流场数值模拟的进一步研究工作还包括采用非定常方法对制动工况泵轮与涡轮间流动的初步计算,为反转工况特性的预测奠定基础;针对LB46型变矩器原水力模型设计方案中的不足之处,对泵轮及固定导轮进行了部分修型设计,其中针对固定导轮的优化使低转速比工况时效率有约2%的提升。某些运行工况参数的变化对离心涡轮液力变矩器传动性能的影响同样也采用了数值模拟计算与分析的方法,包括:变导叶开度液力变矩器的特性变化;泵轮输入转速变化对液力变矩器效率的影响;工作液体粘度对液力变矩器性能的影响。计算结果对于采用可调式变矩器实现负载工况调节的实际应用具有一定的参考价值。
[Abstract]:The adjustable hydraulic device has the advantages of traditional hydraulic components, capacity and weight ratio, isolation and attenuation, torsional vibration and overload protection. Meanwhile, it has the function of stepless speed regulation for working machinery. Compared with the speed regulating hydraulic coupling, the adjustable centrifugal turbine hydraulic torque converter is more applicable to the speed regulation of the working machinery. In this paper, a high speed ratio centrifugal turbine torque converter is taken as the research object, and the practical numerical simulation method for the flow field in the cascade system is discussed, which lays a theoretical foundation for the development of a series of guide vane adjustable centrifugal turbine torque converters.
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TH137.332

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