【摘要】：液力傳動(dòng)是以液體為工作介質(zhì)，利用介質(zhì)動(dòng)能傳遞動(dòng)力的葉輪傳動(dòng)機(jī)械，其基本形式為液力偶合器與液力變矩器。目前，液力傳動(dòng)已廣泛地應(yīng)用于軍事工業(yè)和各民用工業(yè)部門，提高液力傳動(dòng)元件的效率、降低能耗對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義。 與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)對(duì)液力傳動(dòng)現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法的研究成果并不多，并且，流場(chǎng)測(cè)試研究的則更少。針對(duì)目前國(guó)內(nèi)研究狀況，吉林大學(xué)液力傳動(dòng)課題組申請(qǐng)了“液力變矩器現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法”的“國(guó)家自然科學(xué)基金課題”，這是唯一的液力傳動(dòng)方面研究三維流動(dòng)的國(guó)家自然科學(xué)基金課題。本文主要是針對(duì)這個(gè)課題，研究液力傳動(dòng)元件流動(dòng)顯示方法及數(shù)據(jù)判讀系統(tǒng)。 為了提高液力傳動(dòng)元件的性能，必須對(duì)液力傳動(dòng)元件內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行測(cè)試，以增進(jìn)對(duì)其內(nèi)部流動(dòng)的了解，掌握內(nèi)部流場(chǎng)的結(jié)構(gòu)與分布，驗(yàn)證理論的正確性。流場(chǎng)測(cè)量有兩個(gè)方面，即流動(dòng)顯示和流動(dòng)測(cè)量。流動(dòng)顯示的任務(wù)是使流體傳輸?shù)倪^程可視，而流動(dòng)測(cè)量的任務(wù)是獲得流體傳輸?shù)亩啃畔�，它們是相輔相成的。 粒子成像測(cè)速技術(shù)集“可視化”與“定量測(cè)量”于一體，是一種現(xiàn)代的流動(dòng)顯示與測(cè)量技術(shù)，是光學(xué)測(cè)量技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、圖像處理技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。粒子成像測(cè)速技術(shù)得到的圖像對(duì)其粒子位移的大小和方位的判讀采用跟蹤識(shí)別的判讀方法。 粒子圖像測(cè)速技術(shù)分兩大部分：粒子圖像底片形成技術(shù)及粒子圖像底片判讀技術(shù)。所以，本文所涉及的內(nèi)容總體上分為兩部分，一是實(shí)驗(yàn)研究，二是流動(dòng)圖像判讀系統(tǒng)的研究。 本文主要是針對(duì)實(shí)驗(yàn)所得的示蹤粒子圖片，利用數(shù)字圖像處理與分析的知 WP=74 識(shí)，以及模式識(shí)別方面的理論，對(duì)流動(dòng)圖像的判讀系統(tǒng)進(jìn)行研究，進(jìn)而對(duì)液力傳動(dòng)元件的流場(chǎng)進(jìn)行初步的分析和研究。對(duì)內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行定性和定量的分析。以前在做數(shù)值模擬分析時(shí)，初始速度的給定僅憑經(jīng)驗(yàn)。本文對(duì)實(shí)驗(yàn)所得的示蹤粒子速度的求解，可作為數(shù)值模擬的精確的初始條件。 在實(shí)驗(yàn)方面，本文利用“LSFM150型激光切面流場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)”獲取流動(dòng)圖像。在實(shí)驗(yàn)時(shí)，充分考慮示蹤粒子的跟隨性，為了得到清晰的流動(dòng)圖像，采用了三曝光的方法。 在流動(dòng)圖像的判讀方面，本文針對(duì)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，對(duì)單幀圖像的粒子進(jìn)行識(shí)別和跟蹤，變成矢量式。研制出適合本實(shí)驗(yàn)流動(dòng)圖像特點(diǎn)的流動(dòng)圖像判讀系統(tǒng)，該系統(tǒng)以實(shí)驗(yàn)得到的圖像為基礎(chǔ)，分析圖像的特點(diǎn)，利用Visual C#語(yǔ)言，結(jié)合圖像處理與模式識(shí)別的知識(shí)研制出一套適合本實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)的流動(dòng)圖像判讀系統(tǒng)。 利用已做好的流動(dòng)圖像判讀系統(tǒng)軟件包，對(duì)實(shí)驗(yàn)所得的流動(dòng)圖像進(jìn)行識(shí)別，并且也判讀了液力偶合器的流動(dòng)圖像，結(jié)果表明此系統(tǒng)是判讀流動(dòng)圖像的 行之有效的方法。
【圖文】：

圖 2-2 PIV 技術(shù)的流動(dòng)顯示與測(cè)量原理圖2.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)LSFM150 型激光切面流場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)用于液力傳動(dòng)元件內(nèi)部流場(chǎng)的測(cè)量和流動(dòng)結(jié)構(gòu)的研究。由于選購(gòu)精良部件，主機(jī)從美國(guó)進(jìn)口，且精心調(diào)試硬件和軟件，激光切面流場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)已接近或達(dá)到了國(guó)外的水平。整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要由機(jī)械部分、光學(xué)部分、圖像采集與顯示部分組成，如圖 2-3 所示。

圖 2-3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)械部分主要由 250KW 電機(jī)、400KW 電渦流測(cè)功機(jī)、輸入輸出器等組成，它主要用于驅(qū)動(dòng)和加載及測(cè)量轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速，模擬液力變況[8]。學(xué)部分主要由 300mW 氬離子激光器、小電機(jī)、光學(xué)組件等組成示，主要用于產(chǎn)生連續(xù)可調(diào)的激光脈沖片光源。77 型風(fēng)冷氬離子激光器為實(shí)驗(yàn)提供連續(xù)而有規(guī)律的激光光源，其最大功率為 300mW，且連續(xù)可調(diào)。電機(jī)轉(zhuǎn)速為 500~1000r/min，利用小電機(jī)帶動(dòng)脈沖盤可產(chǎn)生脈沖學(xué)組件將激光脈沖光源轉(zhuǎn)換為激光脈沖片光源，片光源50mm，，寬為 1~10mm，且連續(xù)可調(diào)。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號(hào)】：TH137

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