葉片偏轉(zhuǎn)角對液力變矩器的性能影響規(guī)律
發(fā)布時間:2021-01-29 13:42
建立了液力變矩器三維流道模型并進(jìn)行流場仿真計算,將計算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,驗(yàn)證了仿真策略的正確性;诹鲌龇抡娌呗苑謩e研究了液力變矩器泵輪、渦輪和導(dǎo)輪葉片偏轉(zhuǎn)角對性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明,各葉輪葉片偏轉(zhuǎn)角對液力性能均有較大影響,導(dǎo)輪葉片偏轉(zhuǎn)角對失速泵輪轉(zhuǎn)矩系數(shù)影響最大,且隨著偏轉(zhuǎn)角的增大,失速泵輪轉(zhuǎn)矩系數(shù)先減小后趨于平緩;渦輪葉片偏轉(zhuǎn)角對失速變矩比和最大效率影響最大,且隨著偏轉(zhuǎn)角的增大,失速變矩比和最大效率均趨于減小。研究結(jié)果為液力變矩器的改型和性能優(yōu)化設(shè)計提供了理論參考。
【文章來源】:農(nóng)業(yè)裝備技術(shù). 2020,46(03)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
液力變矩器單流道模型
對液力變矩器內(nèi)流場進(jìn)行穩(wěn)態(tài)流場仿真計算,湍流模型采用SST k-w模型,對流擴(kuò)散項(xiàng)離散格式采用二階迎風(fēng),不同流場區(qū)域耦合采用混合面模型,液力傳動油的密度取850 kg/m3,動力黏度取0.005Pa·s。保持泵輪轉(zhuǎn)速2 000 r/min不變,改變渦輪轉(zhuǎn)速分別計算0~0.9不同速比下液力變矩器的液力性能。圖2為仿真計算與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比結(jié)果。由圖2可以發(fā)現(xiàn),仿真計算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)在低速比時有一定的誤差,中高速比時偏差較小,在文獻(xiàn)[1]中也得到類似結(jié)果。這是由于在低速比工況下,液力變矩器流場分離流動劇烈,流場高度復(fù)雜,增加了數(shù)值計算的難度和精度;另一方面是仿真計算時未考慮內(nèi)環(huán)泄露,而低速比時內(nèi)環(huán)泄漏量較大,會造成較大的偏差。此外,在低速比下,導(dǎo)輪入口沖擊角很大,在導(dǎo)輪的吸力面上壓力下降很快,當(dāng)達(dá)到工作介質(zhì)氣化壓力臨界點(diǎn)時,將發(fā)生氣化現(xiàn)象[2]。氣化現(xiàn)象產(chǎn)生的氣泡在導(dǎo)輪內(nèi)阻塞流動,使導(dǎo)輪流量急劇降低,泵輪轉(zhuǎn)矩和變矩比均略有下降。因此,可以認(rèn)為液力變矩器流場仿真計算的結(jié)果是可信的,驗(yàn)證了三維流場仿真計算策略的正確性。2 葉片偏轉(zhuǎn)角對液力性能的影響
本文中定義泵輪葉片偏轉(zhuǎn)角為泵輪葉片內(nèi)環(huán)出口端相對于外環(huán)出口端沿旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的角度,與泵輪旋轉(zhuǎn)方向同向?yàn)檎较,反向(yàn)樨?fù)方向;渦輪葉片偏轉(zhuǎn)角定義為在入口端渦輪葉片內(nèi)環(huán)相對于外環(huán)沿旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的角度,與渦輪旋轉(zhuǎn)方向同向?yàn)檎较颍聪驗(yàn)樨?fù)方向;而導(dǎo)輪葉片偏轉(zhuǎn)角定義為在入口端導(dǎo)輪葉片外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)沿旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的角度,與單向離合器起作用時導(dǎo)輪旋轉(zhuǎn)方向同向?yàn)檎较,反向(yàn)樨?fù)方向。限定各葉輪葉片偏轉(zhuǎn)角研究范圍為[-4°,4°],改變不同葉輪葉片偏轉(zhuǎn)角,分別取設(shè)計參數(shù)范圍最小值、中間值和最大值,更新葉片葉型,各葉輪不同偏轉(zhuǎn)角葉片葉型對比結(jié)果如圖3所示。2.2 各葉輪葉片偏轉(zhuǎn)角對液力性能的影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]液力變矩器的寬度比敏感性數(shù)值研究[J]. 閆清東,魏巍,彭靖. 北京理工大學(xué)學(xué)報. 2006(05)
本文編號:3006983
【文章來源】:農(nóng)業(yè)裝備技術(shù). 2020,46(03)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
液力變矩器單流道模型
對液力變矩器內(nèi)流場進(jìn)行穩(wěn)態(tài)流場仿真計算,湍流模型采用SST k-w模型,對流擴(kuò)散項(xiàng)離散格式采用二階迎風(fēng),不同流場區(qū)域耦合采用混合面模型,液力傳動油的密度取850 kg/m3,動力黏度取0.005Pa·s。保持泵輪轉(zhuǎn)速2 000 r/min不變,改變渦輪轉(zhuǎn)速分別計算0~0.9不同速比下液力變矩器的液力性能。圖2為仿真計算與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比結(jié)果。由圖2可以發(fā)現(xiàn),仿真計算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)在低速比時有一定的誤差,中高速比時偏差較小,在文獻(xiàn)[1]中也得到類似結(jié)果。這是由于在低速比工況下,液力變矩器流場分離流動劇烈,流場高度復(fù)雜,增加了數(shù)值計算的難度和精度;另一方面是仿真計算時未考慮內(nèi)環(huán)泄露,而低速比時內(nèi)環(huán)泄漏量較大,會造成較大的偏差。此外,在低速比下,導(dǎo)輪入口沖擊角很大,在導(dǎo)輪的吸力面上壓力下降很快,當(dāng)達(dá)到工作介質(zhì)氣化壓力臨界點(diǎn)時,將發(fā)生氣化現(xiàn)象[2]。氣化現(xiàn)象產(chǎn)生的氣泡在導(dǎo)輪內(nèi)阻塞流動,使導(dǎo)輪流量急劇降低,泵輪轉(zhuǎn)矩和變矩比均略有下降。因此,可以認(rèn)為液力變矩器流場仿真計算的結(jié)果是可信的,驗(yàn)證了三維流場仿真計算策略的正確性。2 葉片偏轉(zhuǎn)角對液力性能的影響
本文中定義泵輪葉片偏轉(zhuǎn)角為泵輪葉片內(nèi)環(huán)出口端相對于外環(huán)出口端沿旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的角度,與泵輪旋轉(zhuǎn)方向同向?yàn)檎较,反向(yàn)樨?fù)方向;渦輪葉片偏轉(zhuǎn)角定義為在入口端渦輪葉片內(nèi)環(huán)相對于外環(huán)沿旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的角度,與渦輪旋轉(zhuǎn)方向同向?yàn)檎较颍聪驗(yàn)樨?fù)方向;而導(dǎo)輪葉片偏轉(zhuǎn)角定義為在入口端導(dǎo)輪葉片外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)沿旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的角度,與單向離合器起作用時導(dǎo)輪旋轉(zhuǎn)方向同向?yàn)檎较,反向(yàn)樨?fù)方向。限定各葉輪葉片偏轉(zhuǎn)角研究范圍為[-4°,4°],改變不同葉輪葉片偏轉(zhuǎn)角,分別取設(shè)計參數(shù)范圍最小值、中間值和最大值,更新葉片葉型,各葉輪不同偏轉(zhuǎn)角葉片葉型對比結(jié)果如圖3所示。2.2 各葉輪葉片偏轉(zhuǎn)角對液力性能的影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]液力變矩器的寬度比敏感性數(shù)值研究[J]. 閆清東,魏巍,彭靖. 北京理工大學(xué)學(xué)報. 2006(05)
本文編號:3006983
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