液力變矩器三維流場仿真計算
發(fā)布時間:2021-01-15 14:41
本文的研究是“車輛傳動國家重點實驗室基金項目”中的一部分,以030122A型液力變矩器為研究對象,基于三維流場理論,借助于UG、GAMBIT、FLUENT等軟件,對液力變矩器的內(nèi)流場進行了仿真計算。本課題研究的目的和意義就在于,解決液力變矩器的傳動效率和設(shè)計精度低的問題,改變研制周期長,一次成功率低的局面,進一步改善液力變矩器的性能和設(shè)計制造水平。 本文主要有以下內(nèi)容: (1) 首先介紹了課題研究的背景,液力變矩器在國內(nèi)外的應(yīng)用情況和流場理論的發(fā)展現(xiàn)狀,指出了液力變矩器設(shè)計計算的發(fā)展方向是三維流場理論;然后對液力變矩器的組成以及工作原理進行了闡述,并指出了主要研究內(nèi)容。 (2) 闡述了計算流體力學的基本理論。首先列出了控制方程包括連續(xù)性方程和動量守恒方程,由于本課題研究的是不可壓縮流體,熱交換量可以忽略不計,故不考慮能量守恒方程,然后介紹了將控制方程離散化的方法;接著詳細介紹了有限體積法的基本原理,常用的離散格式;分析了網(wǎng)格的生成技術(shù),分別對結(jié)構(gòu)網(wǎng)格、非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格以及混合網(wǎng)格作了闡述;最后介紹了常用的湍流模型,湍流流動的近壁處理方法和流場數(shù)值計算的算法。 (3) ...
【文章來源】:武漢理工大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
湍流模型種類示意圖
葉輪出口流出的液流經(jīng)過無葉柵區(qū)流速和壓力都不發(fā)生變化,輪的進口。(6)除了葉輪的進口面和出口面外,工作介質(zhì)不能從其它任何地相鄰的流道之間和內(nèi)外環(huán)處都不會有介質(zhì)的交換。(7)在同一工況下,同一葉輪每個流道的流場特性相同。因此,的流場時只需要分析一個流道的流場,而且該流道的流場特性輪計算流道的選取位置無關(guān)。宏觀上分析,該假設(shè)相當于將各流場特性作了時間周期的平均,這在相當程度簡化了研究的問題2幾何模型3一1為本文所研究的03012A2型液力變矩器的示意圖,各葉輪泵輪29、渦輪27、導輪16。變矩器的實體模型是通過逆向工程維坐標儀掃描單個葉片得點云,然后將點云數(shù)據(jù)導入UG中,再厚成實體備用。在UG中建立葉輪的外環(huán)、內(nèi)環(huán)等附屬部分的模組合在一起,得到變矩器的實體圖(如圖3一1所示)。
空間作為計算區(qū)域進行分析,該計算區(qū)域不僅包括葉片內(nèi)的流道部分,還應(yīng)包含葉片進口邊之前和出口邊之后的一小段無葉片區(qū)。在抽取流道時,從中弦面將流道割開,葉片被完全包羅在流道中。圖3一2為泵輪的流道切割方法,渦輪和導輪的切割方法相同。圖3一3為流道示意圖。圖3一2泵輪流道切割方法圖3一3變矩器流道示意圖3.3生成計算網(wǎng)格網(wǎng)格是CFD模型的幾何表達形式,也是數(shù)值模擬和分析的載體。網(wǎng)格的質(zhì)量對于CDF計算精度和計算效率有重要的影響,甚至是計算成敗的關(guān)鍵。對于一個復雜的CFD問題,劃分網(wǎng)格所用的時間可能要占到整個分析過程的80%左右,可見網(wǎng)格在分析過程中的重要地位,因此必須給予高度的重視。為了提高計算的精度,本文將用六面體網(wǎng)格進行劃分。3.3.1GAMBIT簡介本文將使用GAMBTI進行網(wǎng)格劃分。AGMBTI是目前CDF分析中最好的前置處理器之一
【參考文獻】:
期刊論文
[1]液力變矩器三維流動的計算[J]. 褚亞旭,馬文星,方杰,于清海. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2005(08)
[2]基于FLUENT的葉輪機械三維紊流流場數(shù)值模擬[J]. 曹國強,梁冰,包明宇. 機械設(shè)計與制造. 2005(08)
[3]基于Fluent的繞流問題的數(shù)值模擬與并行計算[J]. 辛曉華,張武,周華. 計算機工程與設(shè)計. 2005(08)
[4]基于三維流場計算的變矩器改型設(shè)計[J]. 葛安林,田華,王健. 江蘇大學學報(自然科學版). 2005(03)
[5]自動變速器的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 夏建滿,欒曉東. 沈陽大學學報. 2005(02)
[6]PIV技術(shù)在液力變矩器內(nèi)部流場實驗研究中的應(yīng)用[J]. 于清海,王輝,馬文星,方杰. 實驗技術(shù)與管理. 2004(05)
[7]汽車液力自動變速器的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 劉應(yīng)誠,邵萬珍. 現(xiàn)代零部件. 2004(07)
[8]液力變矩器泵輪流場數(shù)值分析[J]. 嚴鵬,吳光強,謝碩. 汽車工程. 2004(02)
[9]液力變矩器三元流場計算的一種近似方法[J]. 齊學義,翟小兵,張風羽. 水動力學研究與進展(A輯). 2004(01)
[10]自動變速器(一)──自動變速器綜述[J]. 葛安林. 汽車技術(shù). 2001(05)
博士論文
[1]液力變矩器現(xiàn)代設(shè)計理論的研究[D]. 田華.吉林大學 2005
本文編號:2979049
【文章來源】:武漢理工大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
湍流模型種類示意圖
葉輪出口流出的液流經(jīng)過無葉柵區(qū)流速和壓力都不發(fā)生變化,輪的進口。(6)除了葉輪的進口面和出口面外,工作介質(zhì)不能從其它任何地相鄰的流道之間和內(nèi)外環(huán)處都不會有介質(zhì)的交換。(7)在同一工況下,同一葉輪每個流道的流場特性相同。因此,的流場時只需要分析一個流道的流場,而且該流道的流場特性輪計算流道的選取位置無關(guān)。宏觀上分析,該假設(shè)相當于將各流場特性作了時間周期的平均,這在相當程度簡化了研究的問題2幾何模型3一1為本文所研究的03012A2型液力變矩器的示意圖,各葉輪泵輪29、渦輪27、導輪16。變矩器的實體模型是通過逆向工程維坐標儀掃描單個葉片得點云,然后將點云數(shù)據(jù)導入UG中,再厚成實體備用。在UG中建立葉輪的外環(huán)、內(nèi)環(huán)等附屬部分的模組合在一起,得到變矩器的實體圖(如圖3一1所示)。
空間作為計算區(qū)域進行分析,該計算區(qū)域不僅包括葉片內(nèi)的流道部分,還應(yīng)包含葉片進口邊之前和出口邊之后的一小段無葉片區(qū)。在抽取流道時,從中弦面將流道割開,葉片被完全包羅在流道中。圖3一2為泵輪的流道切割方法,渦輪和導輪的切割方法相同。圖3一3為流道示意圖。圖3一2泵輪流道切割方法圖3一3變矩器流道示意圖3.3生成計算網(wǎng)格網(wǎng)格是CFD模型的幾何表達形式,也是數(shù)值模擬和分析的載體。網(wǎng)格的質(zhì)量對于CDF計算精度和計算效率有重要的影響,甚至是計算成敗的關(guān)鍵。對于一個復雜的CFD問題,劃分網(wǎng)格所用的時間可能要占到整個分析過程的80%左右,可見網(wǎng)格在分析過程中的重要地位,因此必須給予高度的重視。為了提高計算的精度,本文將用六面體網(wǎng)格進行劃分。3.3.1GAMBIT簡介本文將使用GAMBTI進行網(wǎng)格劃分。AGMBTI是目前CDF分析中最好的前置處理器之一
【參考文獻】:
期刊論文
[1]液力變矩器三維流動的計算[J]. 褚亞旭,馬文星,方杰,于清海. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2005(08)
[2]基于FLUENT的葉輪機械三維紊流流場數(shù)值模擬[J]. 曹國強,梁冰,包明宇. 機械設(shè)計與制造. 2005(08)
[3]基于Fluent的繞流問題的數(shù)值模擬與并行計算[J]. 辛曉華,張武,周華. 計算機工程與設(shè)計. 2005(08)
[4]基于三維流場計算的變矩器改型設(shè)計[J]. 葛安林,田華,王健. 江蘇大學學報(自然科學版). 2005(03)
[5]自動變速器的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 夏建滿,欒曉東. 沈陽大學學報. 2005(02)
[6]PIV技術(shù)在液力變矩器內(nèi)部流場實驗研究中的應(yīng)用[J]. 于清海,王輝,馬文星,方杰. 實驗技術(shù)與管理. 2004(05)
[7]汽車液力自動變速器的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 劉應(yīng)誠,邵萬珍. 現(xiàn)代零部件. 2004(07)
[8]液力變矩器泵輪流場數(shù)值分析[J]. 嚴鵬,吳光強,謝碩. 汽車工程. 2004(02)
[9]液力變矩器三元流場計算的一種近似方法[J]. 齊學義,翟小兵,張風羽. 水動力學研究與進展(A輯). 2004(01)
[10]自動變速器(一)──自動變速器綜述[J]. 葛安林. 汽車技術(shù). 2001(05)
博士論文
[1]液力變矩器現(xiàn)代設(shè)計理論的研究[D]. 田華.吉林大學 2005
本文編號:2979049
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