液力變矩器三維流場仿真計算.pdf

1、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計制造水平。 本文主要有以下內容： (1)首先介紹了課題研究的背景，液力變矩器在國內外

2、的應用情況和流場理論的發(fā)展現(xiàn)狀，指出了液力變矩器設計計算的發(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；分析了網格的生成技術，分別對結構網

3、格、非結構網格以及混合網格作了闡述；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值計算的算法。 (3)介紹了常用的一些CFD軟件，并選擇FLUENT對本課題進行研究；為了能夠順利地得到收斂解，提出了研究液力變矩器流場的一些假設，并對流場進行了一定的簡化；然后通過CAD軟件UG建立葉輪流道的幾何模型，并使用GAMBIT生成計算網格，為了提高計算精度，使用六面體網格；選擇分離求解器隱式格式進行求解，使用絕對速度方程，湍流

4、模型選擇標準k-ε模型，同時使用標準壁面函數；離散格式采用二階迎風格式(這樣可以提高解算精度)，壓力一速度耦合選用SIMPLE算法，入口邊界條件使用壓力入口，出口邊界條件使用壓力出口，其余壁面使用非滑移壁面邊界條件；在葉輪之間的交互面上使用混合平面模型。 (4)一對計算結果進行了分析，并與實驗結果進行了比較，二者基本吻合，證明了三維流場分析的正確性。最后對研究過程中存在的問題進行了分析。 (5)對全文進行了總結。