湿式双离合器冷却系统热流耦合分析
发布时间：2021-04-27 04:28
湿式离合器作为车辆传动系统的主要动力传递部件,其良好的工作性能可保证汽车起步平稳和换档顺畅,提高行驶平顺性等。其中,湿式双离合器的出现,可以有效改善车辆启动换挡迟滞现象,减小发动机动力损耗。在工作过程中,湿式离合器通过转矩传递来输送功率。此时,摩擦片和对偶钢片以不同转速进行旋转并逐渐接合,从而产生大量热量。而当滑摩热长时间存在于离合器内部时,其摩擦元件的温度会急剧上升,造成表面材料流失或剥蚀等,直接降低其使用寿命,甚至造成车辆换挡失效引发事故。因此,良好的冷却系统对于提高湿式双离合器的性能具有重大意义。本文基于计算流体力学和传热学基本理论,以湿式双离合器为研究对象,对冷却系统油路传热特性和性能优化展开了研究。本文的研究内容及成果如下:首先,分析湿式双离合器滑摩过程中的液体流动特性、生热机理与热传递特性,对湍流运动类型、热交换形式以及多物理场耦合分析理论进行研究,计算油路各壁面的对流换热系数以确定热边界条件,作为后续研究的理论基础。其次,综合考虑油液黏温特性、气液两相混合效应,搭建含径向槽的内离合器模型,采用有限体积法对离合器接合过程中油路的散热特性进行数值模拟。得到空气运动路径和气液混...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 离合器流场特性研究现状
1.2.2 离合器热负荷特性研究现状
1.3 主要研究内容
第二章 湿式双离合器油路热流体理论分析
2.1 流体流动特性分析
2.1.1 流体控制方程
2.1.2 湍流控制方程
2.2 多相流分析
2.3 对流换热系数的计算
2.4 本章小结
第三章 湿式离合器油路仿真建模
3.1 湿式双离合器几何参数
3.2 三维流场模型
3.3 网格划分
3.3.1 网格模型选择
3.3.2 网格独立性验证
3.4 数值计算方法
3.4.1 基本条件假设
3.4.2 物理模型及计算方法
3.4.3 边界条件
3.4.4 收敛准则
3.5 本章小结
第四章 油路热流耦合仿真分析
4.1 内离合器油路热传递影响分析
4.1.1 流场特性分析
4.1.2 温度场特性分析
4.1.3 气液两相分布情况
4.2 多因素分析
4.2.1 正交方案表
4.2.2 极差分析法
4.3 沟槽优化
4.4 湿式双离合器油路仿真分析
4.3.1 内离合器滑摩工况
4.3.2 外离合器滑摩工况
4.5 本章小结
第五章 滑摩工况下流体特性台架试验
5.1 试验介绍
5.2 试验仪器
5.3 试验方案
5.4 试验数据及结果分析
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 研究工作总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车冷却系统现状及发展趋势[J]. 龙俊华,安瑞兵. 汽车实用技术. 2020(06)
[2]汽车变速器发展及其对变速器油的性能要求[J]. 李英杰. 现代工业经济和信息化. 2020(02)
[3]汽车自动变速器研究现状及发展趋势[J]. 李耀刚,刘畅,龙海洋,纪宏超,杨珏,张硕. 现代制造工程. 2020(01)
[4]太阳能汽车发展现状及其实用化对策研究[J]. 李宏. 时代汽车. 2019(03)
[5]液粘调速离合器摩擦副散热稳态流场仿真分析[J]. 侯天柱,李松山,常震罗,吴凡. 传动技术. 2016(03)
[6]论述我国新能源汽车产业发展现状、问题及对策[J]. 刘志超. 才智. 2016(07)
[7]考虑热效应影响的液黏调速离合器流体剪切转矩预测研究[J]. 冯珊珊,姚寿文,刘茜. 液压与气动. 2015(07)
[8]基于有限元法的湿式离合器热结构耦合分析[J]. 张家元,宋志文,李长庚,丁普贤. 机械制造. 2015(05)
[9]湿式离合器冷却系统的数值仿真[J]. 王小虎,刘桓龙,于兰英,王国志,柯坚. 机床与液压. 2013(17)
[10]流体黏温特性对液黏调速离合器传动特性的影响[J]. 黄家海,方文敏,邱敏秀. 上海交通大学学报. 2011(11)
博士论文
[1]重型载重汽车液力自动变速换挡策略与品质研究[D]. 张雁.吉林大学 2015
[2]纯电动客车机械式自动变速器换挡综合控制技术研究[D]. 孙少华.吉林大学 2014
[3]自动机械变速操控系统实时故障检测和诊断[D]. 彭建鑫.北京理工大学 2014
[4]混合动力工程车辆自动变速换挡策略及控制方法研究[D]. 李天宇.吉林大学 2014
[5]液粘调速离合器流体剪切传动机理研究[D]. 黄家海.浙江大学 2011
[6]温度场及变形界面对液粘传动特性影响规律的研究[D]. 谢方伟.中国矿业大学 2010
[7]关于湿式离合器几个工作特性研究[D]. 张志刚.浙江大学 2010
[8]表面形貌对纸基湿式摩擦离合器摩擦特性的影响及机理分析[D]. 李本海.机械科学研究总院 2006
硕士论文
[1]湿式离合器接合过程理论分析及试验研究[D]. 商晓波.浙江大学 2019
[2]微通道冷板换热器流动与换热特性研究[D]. 唐晓龙.中原工学院 2018
[3]湿式离合器接合过程中液体流场特性的仿真研究[D]. 陈荣.吉林大学 2017
[4]混合动力电动汽车双离合变速器仿真研究[D]. 吕荣辉.河北工业大学 2017
[5]湿式离合器温度场及控制策略研究[D]. 刘小川.重庆理工大学 2015
[6]车用液黏调速离合器流体传动特性分析[D]. 冯珊珊.北京理工大学 2015
[7]湿式摩擦离合器热流耦合动态仿真及带排转矩预测[D]. 谢言.重庆大学 2014
[8]CVT车辆湿式多片离合器控制策略与温度场仿真研究[D]. 郭冲.重庆大学 2014
[9]多片湿式离合器工作过程动态特性的仿真研究[D]. 李虎.吉林大学 2014
[10]基于CFD的多片湿式离合器摩擦片间流体特性研究[D]. 张传芳.吉林大学 2014
本文编号：3162767
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 离合器流场特性研究现状
1.2.2 离合器热负荷特性研究现状
1.3 主要研究内容
第二章 湿式双离合器油路热流体理论分析
2.1 流体流动特性分析
2.1.1 流体控制方程
2.1.2 湍流控制方程
2.2 多相流分析
2.3 对流换热系数的计算
2.4 本章小结
第三章 湿式离合器油路仿真建模
3.1 湿式双离合器几何参数
3.2 三维流场模型
3.3 网格划分
3.3.1 网格模型选择
3.3.2 网格独立性验证
3.4 数值计算方法
3.4.1 基本条件假设
3.4.2 物理模型及计算方法
3.4.3 边界条件
3.4.4 收敛准则
3.5 本章小结
第四章 油路热流耦合仿真分析
4.1 内离合器油路热传递影响分析
4.1.1 流场特性分析
4.1.2 温度场特性分析
4.1.3 气液两相分布情况
4.2 多因素分析
4.2.1 正交方案表
4.2.2 极差分析法
4.3 沟槽优化
4.4 湿式双离合器油路仿真分析
4.3.1 内离合器滑摩工况
4.3.2 外离合器滑摩工况
4.5 本章小结
第五章 滑摩工况下流体特性台架试验
5.1 试验介绍
5.2 试验仪器
5.3 试验方案
5.4 试验数据及结果分析
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 研究工作总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车冷却系统现状及发展趋势[J]. 龙俊华,安瑞兵. 汽车实用技术. 2020(06)
[2]汽车变速器发展及其对变速器油的性能要求[J]. 李英杰. 现代工业经济和信息化. 2020(02)
[3]汽车自动变速器研究现状及发展趋势[J]. 李耀刚,刘畅,龙海洋,纪宏超,杨珏,张硕. 现代制造工程. 2020(01)
[4]太阳能汽车发展现状及其实用化对策研究[J]. 李宏. 时代汽车. 2019(03)
[5]液粘调速离合器摩擦副散热稳态流场仿真分析[J]. 侯天柱,李松山,常震罗,吴凡. 传动技术. 2016(03)
[6]论述我国新能源汽车产业发展现状、问题及对策[J]. 刘志超. 才智. 2016(07)
[7]考虑热效应影响的液黏调速离合器流体剪切转矩预测研究[J]. 冯珊珊,姚寿文,刘茜. 液压与气动. 2015(07)
[8]基于有限元法的湿式离合器热结构耦合分析[J]. 张家元,宋志文,李长庚,丁普贤. 机械制造. 2015(05)
[9]湿式离合器冷却系统的数值仿真[J]. 王小虎,刘桓龙,于兰英,王国志,柯坚. 机床与液压. 2013(17)
[10]流体黏温特性对液黏调速离合器传动特性的影响[J]. 黄家海,方文敏,邱敏秀. 上海交通大学学报. 2011(11)
博士论文
[1]重型载重汽车液力自动变速换挡策略与品质研究[D]. 张雁.吉林大学 2015
[2]纯电动客车机械式自动变速器换挡综合控制技术研究[D]. 孙少华.吉林大学 2014
[3]自动机械变速操控系统实时故障检测和诊断[D]. 彭建鑫.北京理工大学 2014
[4]混合动力工程车辆自动变速换挡策略及控制方法研究[D]. 李天宇.吉林大学 2014
[5]液粘调速离合器流体剪切传动机理研究[D]. 黄家海.浙江大学 2011
[6]温度场及变形界面对液粘传动特性影响规律的研究[D]. 谢方伟.中国矿业大学 2010
[7]关于湿式离合器几个工作特性研究[D]. 张志刚.浙江大学 2010
[8]表面形貌对纸基湿式摩擦离合器摩擦特性的影响及机理分析[D]. 李本海.机械科学研究总院 2006
硕士论文
[1]湿式离合器接合过程理论分析及试验研究[D]. 商晓波.浙江大学 2019
[2]微通道冷板换热器流动与换热特性研究[D]. 唐晓龙.中原工学院 2018
[3]湿式离合器接合过程中液体流场特性的仿真研究[D]. 陈荣.吉林大学 2017
[4]混合动力电动汽车双离合变速器仿真研究[D]. 吕荣辉.河北工业大学 2017
[5]湿式离合器温度场及控制策略研究[D]. 刘小川.重庆理工大学 2015
[6]车用液黏调速离合器流体传动特性分析[D]. 冯珊珊.北京理工大学 2015
[7]湿式摩擦离合器热流耦合动态仿真及带排转矩预测[D]. 谢言.重庆大学 2014
[8]CVT车辆湿式多片离合器控制策略与温度场仿真研究[D]. 郭冲.重庆大学 2014
[9]多片湿式离合器工作过程动态特性的仿真研究[D]. 李虎.吉林大学 2014
[10]基于CFD的多片湿式离合器摩擦片间流体特性研究[D]. 张传芳.吉林大学 2014
本文编号：3162767
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3162767.html
