液力变矩器循环圆研究

发布时间：2017-05-23 09:31

  本文关键词：液力变矩器循环圆研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：液力变矩器是AT自动变速箱和CVT自动变速箱上的关键零部件，，其流体性能参数会对整车的动力性和燃油经济性产生较大的影响。随着汽车工业的发展，前置发动机的汽车液力变矩器的轴向空间要求越来越小,这就对汽车液力变矩器的设计分析提出更高要求。本文基于样机HY218原型液力变矩器对不同液力变矩器循环圆形状进行研究，目的在于找到合适的循环圆结构，减小液力变矩器扁平率并保持液力变矩器的流体性能。文中分别对不同循环圆面积、不同循环圆过流截面等不同的液力变矩器循环圆形状进行三维建模及网格划分，并应用CFD软件对液力变矩器的内部流场进行数值分析。根据CFD计算结果对比不同循环圆形状的液力变矩器流体性能，得出液力变矩器不同形状循环圆对液力变矩器流体性能的影响规律。本文的主要研究及相关结论包括： 1）应用bladegen软件建立液力变矩器流道的几何建模，应用ANSYS-Turbogrid对泵轮、涡轮和导轮流道进行网格划分，然后将网格模型导入ANSYS-CFX应用SST（Sheer Stress Transport）模型的k-ω方程进行数值模拟； 2）为了有效计算液力变矩器流体性能，本文对液力变矩器进行了适当的简化假设，通过CFD数值模拟分析了液力变矩器各叶轮流道的流场分布特性，并将数值模拟结果与试验结果进行对比分析； 3）建立不同循环圆面积、不同循环圆过流截面面积、不同椭圆型循环圆和不同涡轮循环圆扁平化的液力变矩器模型并进行CFD计算。对比不同循环圆形状对液力变矩器流体性能参数的影响，包括失速变矩比、容量系数和效率的影响 4）循环圆面积越大、过流截面面积越大液力变矩器的变矩比和效率越高，容量系数越低；循环圆椭圆化程度越高、涡轮流道椭圆化程度越高液力变矩器的变矩比和效率越低，容量系数越高。 5）根据以上分析结果，对HY218液力变矩器循环圆进行扁平化优化，在通过调整叶片参数使其优化结果基本满足使用要求。
【关键词】：液力变矩器 循环圆 CFD Bladegen
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH137.332
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题研究的目的和意义10-11
• 1.2 国内外相关技术研究现状11-14
• 1.2.1 国内外液力传动研究现状12-13
• 1.2.2 国内外轿车液力变矩器循环圆研究现状13-14
• 1.3 主要研究内容14-16
• 第2章 计算流体动力学（CFD）基础16-26
• 2.1 基本控制方程16-17
• 2.1.1 质量守恒定律16
• 2.1.2 牛顿第二定律16-17
• 2.1.3 能量守恒定律17
• 2.2 湍流模型17-21
• 2.2.1 湍流的数值模拟方法18
• 2.2.2 直接数值模拟（Direct Numerical Simulation，简称DNS）18
• 2.2.3 大涡模拟（Large Eddy Simulation，简称LES）18
• 2.2.4 统计平均法18
• 2.2.5 Reynolds平均法18-21
• 2.3 壁面函数21-22
• 2.4 边界条件22-23
• 2.4.1 混合平面边界22
• 2.4.2 壁面边界22
• 2.4.3 周期性边界22-23
• 2.5 控制方程的离散23-24
• 2.6 流场数值计算方法24
• 2.7 计算收敛24-25
• 2.8 本章小结25-26
• 第3章 液力变矩器数值模拟及试验26-60
• 3.1 计算模型的建立26-30
• 3.1.1 几何模型的建立26-27
• 3.1.2 内流场模型27-29
• 3.1.3 网格模型划分29-30
• 3.2 三维流场数值计算30-31
• 3.2.1 湍流模型与算法的选取30
• 3.2.2 边界条件的设置30
• 3.2.3 收敛准则30-31
• 3.3 CFD计算结果及流场分析31-58
• 3.3.1 泵轮内流场分析31-41
• 3.3.2 涡轮内流场分析41-49
• 3.3.3 导轮内流场分析49-58
• 3.4 性能参数计算与试验对比58-59
• 3.4.1 数值模拟的外特性计算58
• 3.4.2 性能试验58-59
• 3.4.3 性能试验与数值计算结果对比59
• 3.5 本章小结59-60
• 第4章 液力变矩器循环圆调整60-72
• 4.1 循环圆相关尺寸60-61
• 4.2 不同面积的循环圆建模61-63
• 4.2.1 不同面积循环圆的确定61-62
• 4.2.2 不同面积循环圆的建模62-63
• 4.2.3 不同面积循环圆的CFD结果63
• 4.3 不同椭圆型循环圆的建模63-65
• 4.3.1 不同椭圆型循环圆的确定63-64
• 4.3.2 不同椭圆型循环圆的建模64-65
• 4.3.3 不同椭圆型循环圆的CFD结果对比65
• 4.4 单边椭圆化循环圆的建模65-67
• 4.4.1 单边椭圆化循环圆的确定65-66
• 4.4.2 单边椭圆化循环圆的建模66
• 4.4.3 单边椭圆化循环圆的CFD结果对比66-67
• 4.5 不同过流截面循环圆的建模67-69
• 4.5.1 不同过流截面循环圆的确定67-68
• 4.5.2 不同过流截面循环圆的建模68
• 4.5.3 不同过流截面循环圆的CFD结果对比68-69
• 4.6 对原型循环圆进行扁平化优化69-70
• 4.7 本章小结70-72
• 第5章 全文总结与展望72-74
• 5.1 全文总结72-73
• 5.2 展望73-74
• 参考文献74-78
• 致谢78-80
• 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果80

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