隨著機(jī)械設(shè)備不斷向重載、大功率方向發(fā)展,對(duì)于傳動(dòng)裝置的性能也有了更高的要求,調(diào)速型液力偶合器作為一種重要的傳動(dòng)設(shè)備廣泛應(yīng)用于刮板輸送機(jī)及其他重型機(jī)械的軟啟動(dòng)中。為了準(zhǔn)確預(yù)測(cè)礦用調(diào)速型液力偶合器的流場(chǎng)分布特性及轉(zhuǎn)矩傳遞特性,應(yīng)用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件CFX,利用混合出入口及邊界循環(huán)條件,在部分充液工況下利用了非均一化兩相流動(dòng)模型,針對(duì)某型礦用調(diào)速型液力偶合器進(jìn)行了單流道流場(chǎng)數(shù)值模擬。對(duì)10%至100%流道充液率及對(duì)應(yīng)不同充液率下0至0.99速比時(shí)的內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行了CFD數(shù)值模擬分析,獲取了不同工況下氣-液兩相環(huán)流特性及轉(zhuǎn)矩傳遞特性曲線,結(jié)合流場(chǎng)分布特性分析了輸出轉(zhuǎn)矩的趨勢(shì)變化特點(diǎn)。分析結(jié)果合理的預(yù)測(cè)了調(diào)速型液力偶合器的轉(zhuǎn)矩傳遞特性,流場(chǎng)環(huán)流特性的預(yù)測(cè)解釋了流場(chǎng)轉(zhuǎn)矩變化的原因,為調(diào)速型液力偶合器的選型與設(shè)計(jì)提供了可靠的理論依據(jù)。 

【文章來(lái)源】：液壓與氣動(dòng). 2020,(04)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

調(diào)速型液力偶合器工作原理示意圖

循環(huán)圓直徑D=575 mm的礦用雙腔調(diào)速型液力偶合器在輸出端和輸入端分別有一對(duì)葉珊結(jié)構(gòu)完全相同的葉輪,該液力偶合器為圓形腔,泵輪與渦輪均為直葉片,并在泵輪與渦輪之間安裝有阻流擋板,以盡量避免轉(zhuǎn)矩傳遞過(guò)程中的不穩(wěn)定區(qū)間,阻流擋板外徑為循環(huán)圓最大直徑的0.55倍。由于該調(diào)速型液力偶合器為空間、結(jié)構(gòu)對(duì)稱的雙腔結(jié)構(gòu),因此選取輸出端葉輪作為研究模型,其中泵輪葉片數(shù)量為46,渦輪葉片數(shù)量為45,葉輪與對(duì)應(yīng)流場(chǎng)的幾何關(guān)系如圖2所示。根據(jù)葉輪腔體結(jié)構(gòu),提取與其結(jié)構(gòu)互補(bǔ)的全流道幾何模型,根據(jù)液力偶合器內(nèi)流道循環(huán)對(duì)稱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),為提高計(jì)算效率,設(shè)葉輪葉片數(shù)為x,建立其簡(jiǎn)化的1/x流場(chǎng)的單流道幾何模型,為之后數(shù)值計(jì)算模型的建立做準(zhǔn)備。

利用ICEM軟件,為了保證流場(chǎng)特性計(jì)算的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性,采用幾何適應(yīng)性較強(qiáng)的非結(jié)構(gòu)四面體網(wǎng)格進(jìn)行流道模型的網(wǎng)格劃分,設(shè)定全局網(wǎng)格尺寸為2 mm,建立質(zhì)量較高的流場(chǎng)網(wǎng)格模型,其中泵輪流場(chǎng)網(wǎng)格數(shù)為663193,渦輪網(wǎng)格數(shù)為610824,流道網(wǎng)格模型如圖4所示。圖4 單流道流場(chǎng)網(wǎng)格模型

【參考文獻(xiàn)】：
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