【摘要】：液力傳動是以液體為工作介質，利用介質動能傳遞動力的葉輪傳動機械，其基本形式為液力偶合器與液力變矩器。目前，液力傳動已廣泛地應用于軍事工業(yè)和各民用工業(yè)部門，提高液力傳動元件的效率、降低能耗對國民經濟的發(fā)展具有重要意義。 與國外相比，國內對液力傳動現代設計理論與方法的研究成果并不多，并且，流場測試研究的則更少。針對目前國內研究狀況，吉林大學液力傳動課題組申請了“液力變矩器現代設計方法”的“國家自然科學基金課題”，這是唯一的液力傳動方面研究三維流動的國家自然科學基金課題。本文主要是針對這個課題，研究液力傳動元件流動顯示方法及數據判讀系統(tǒng)。 為了提高液力傳動元件的性能，必須對液力傳動元件內部流動進行測試，以增進對其內部流動的了解，掌握內部流場的結構與分布，驗證理論的正確性。流場測量有兩個方面，即流動顯示和流動測量。流動顯示的任務是使流體傳輸的過程可視，而流動測量的任務是獲得流體傳輸的定量信息，它們是相輔相成的。 粒子成像測速技術集“可視化”與“定量測量”于一體，是一種現代的流動顯示與測量技術，是光學測量技術、計算機應用技術、圖像處理技術相結合的產物。粒子成像測速技術得到的圖像對其粒子位移的大小和方位的判讀采用跟蹤識別的判讀方法。 粒子圖像測速技術分兩大部分：粒子圖像底片形成技術及粒子圖像底片判讀技術。所以，本文所涉及的內容總體上分為兩部分，一是實驗研究，二是流動圖像判讀系統(tǒng)的研究。 本文主要是針對實驗所得的示蹤粒子圖片，利用數字圖像處理與分析的知 WP=74 識，以及模式識別方面的理論，對流動圖像的判讀系統(tǒng)進行研究，進而對液力傳動元件的流場進行初步的分析和研究。對內部流場進行定性和定量的分析。以前在做數值模擬分析時，初始速度的給定僅憑經驗。本文對實驗所得的示蹤粒子速度的求解，可作為數值模擬的精確的初始條件。 在實驗方面，本文利用“LSFM150型激光切面流場測量系統(tǒng)”獲取流動圖像。在實驗時，充分考慮示蹤粒子的跟隨性，為了得到清晰的流動圖像，采用了三曝光的方法。 在流動圖像的判讀方面，本文針對實驗的特點，對單幀圖像的粒子進行識別和跟蹤，變成矢量式。研制出適合本實驗流動圖像特點的流動圖像判讀系統(tǒng)，該系統(tǒng)以實驗得到的圖像為基礎，分析圖像的特點，利用Visual C#語言，結合圖像處理與模式識別的知識研制出一套適合本實驗特點的流動圖像判讀系統(tǒng)。 利用已做好的流動圖像判讀系統(tǒng)軟件包，對實驗所得的流動圖像進行識別，并且也判讀了液力偶合器的流動圖像，結果表明此系統(tǒng)是判讀流動圖像的 行之有效的方法。
【圖文】：

圖 2-2 PIV 技術的流動顯示與測量原理圖2.3 實驗系統(tǒng)LSFM150 型激光切面流場測量系統(tǒng)用于液力傳動元件內部流場的測量和流動結構的研究。由于選購精良部件，主機從美國進口，且精心調試硬件和軟件，激光切面流場測量系統(tǒng)已接近或達到了國外的水平。整個實驗系統(tǒng)主要由機械部分、光學部分、圖像采集與顯示部分組成，如圖 2-3 所示。

圖 2-3 實驗系統(tǒng)械部分主要由 250KW 電機、400KW 電渦流測功機、輸入輸出器等組成，它主要用于驅動和加載及測量轉矩轉速，模擬液力變況[8]。學部分主要由 300mW 氬離子激光器、小電機、光學組件等組成示，主要用于產生連續(xù)可調的激光脈沖片光源。77 型風冷氬離子激光器為實驗提供連續(xù)而有規(guī)律的激光光源，其最大功率為 300mW，且連續(xù)可調。電機轉速為 500~1000r/min，利用小電機帶動脈沖盤可產生脈沖學組件將激光脈沖光源轉換為激光脈沖片光源，片光源50mm，，寬為 1~10mm，且連續(xù)可調。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2004
【分類號】：TH137

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本文編號：2590532