基于CFD分析的液力减速器设计研究

发布时间：2020-05-15 00:37

【摘要】： 本文依托“车辆传动国家重点实验室基金项目”——高效液力减速器优化设计,首先介绍了论文的研究背景,液力减速器的发展以及国内外应用情况;介绍了液力减速器目前存在的问题和今后的发展趋势;对液力减速器的设计方法发展历程进行了简要的概述,目前液力减速器设计开发主要是依赖一维束流理论,这种方法无法研究液力减速器内部的流动及规律,本文以D375型液力减速器为研究对象,采用CFD软件FLUENT对液力减速器内流场进行了数值模拟分析。 首先利用流体一维束流理论和相似原理对叶片倾角为30°、40°、45°的三种液力减速器进行了特性初算,并得出了参考结论。 使用UG建立了三维实体模型,对流道进行了一定的简化处理后建立了流道模型,利用映射法生成了液力减速器周期流道网格。在计算中采用了混合平面模型,计算分析中湍流模型选用标准k-ε模型,速度—压力耦合算法选择SIMPLE算法,离散方法选择最简单的一阶迎风格式。根据束流理论,以等过流截面积原则确定了动轮和定轮的出、入口边界。迭代计算时对制动力矩进行监视,待制动力矩稳定后,得到了制动力矩的大小。 对比一维束流理论计算结果与CFD数值计算结果,选定了叶片倾角,对液力减速器的相关几何参数与结构进行了优选,对叶片厚度进行了优选,利用有限元分析软件进行了叶片强度校核;对动轮叶片叶形进行了改进,提高了液力减速器充液效率;对原有的降低鼓风损失装置进行改进,使得降低鼓风损失装置更加新颖,更加合理,工作更加可靠;最后对液力减速器花键连接进行了强度校核。 本文对液力减速器的设计开发过程进行了探讨,初步建立了一套以CFD分析为主,一维束流理论为辅的液力减速器设计方法。为提高液力减速器的设计水平做出了贡献。
【图文】：

取出所有流道，即抽取全流道进行计算，但是计算时间较长。本文采用周期流道进行计算。建立流道模型还必须对几何模型进行一定的简化处理，简化处理后的流道模型如图4一3所示。图4一3流道模型(左为周期流道、右为全流道)4.3液力减速器网格模型的生成

在此过程中，忽略了用于减少泵气损失的阀片机构对全充液工况的影响。图4一2液力减速器实体模型(左为动轮、右为定轮)4.2.2流道模型的抽取在抽取的流道模型中，动轮和定轮的接触面必须在同一个平面上，以保证工作介质在流道中的连续性。为划分网格方便，计算分析简单，可以建立周期流道，由于动轮直叶片与曲叶片相见分布，其数量均为10，定轮共有24个叶片，忽略用于安装传感器的突起，，使得每个流道完全一样，周期流道的取法是:取动轮两个流道和定轮的一个流道便组成了一个周期流道。为了更加形象真实，可以采用取出所有流道
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH132.46

【参考文献】

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本文编号：2664174