液力變矩器三維流場(chǎng)仿真計(jì)算.pdf

1、本文的研究是“車輛傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金項(xiàng)目”中的一部分，以030122A型液力變矩器為研究對(duì)象，基于三維流場(chǎng)理論，借助于UG、GAMBIT、FLUENT等軟件，對(duì)液力變矩器的內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行了仿真計(jì)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(dòng)效率和設(shè)計(jì)精度低的問(wèn)題，改變研制周期長(zhǎng)，一次成功率低的局面，進(jìn)一步改善液力變矩器的性能和設(shè)計(jì)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(guó)內(nèi)外

2、的應(yīng)用情況和流場(chǎng)理論的發(fā)展現(xiàn)狀，指出了液力變矩器設(shè)計(jì)計(jì)算的發(fā)展方向是三維流場(chǎng)理論；然后對(duì)液力變矩器的組成以及工作原理進(jìn)行了闡述，并指出了主要研究?jī)?nèi)容。 (2)闡述了計(jì)算流體力學(xué)的基本理論。首先列出了控制方程包括連續(xù)性方程和動(dòng)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(jì)，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(xì)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(duì)結(jié)構(gòu)網(wǎng)

3、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(dòng)的近壁處理方法和流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算的算法。 (3)介紹了常用的一些CFD軟件，并選擇FLUENT對(duì)本課題進(jìn)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(chǎng)的一些假設(shè)，并對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行了一定的簡(jiǎn)化；然后通過(guò)CAD軟件UG建立葉輪流道的幾何模型，并使用GAMBIT生成計(jì)算網(wǎng)格，為了提高計(jì)算精度，使用六面體網(wǎng)格；選擇分離求解器隱式格式進(jìn)行求解，使用絕對(duì)速度方程，湍流

4、模型選擇標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型，同時(shí)使用標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)；離散格式采用二階迎風(fēng)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(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，二者基本吻合，證明了三維流場(chǎng)分析的正確性。最后對(duì)研究過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析。 (5)對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)。