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《基于三維流場數(shù)值分析的液力變矩器軸向力研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、HydraulicsPneumatics&Seals／N!．．20lo基于三維流場數(shù)值分析的液力變矩器軸向力研究張錫杰林義何芳(中國船舶重工集團公司第七一一研究所，上海200051)摘要：為了提高液力變矩器結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性，作者采用多葉排定常耦合算法對變矩器進(jìn)行三維流場分析。計算結(jié)果表明，三維流場分析具有較高的可靠性和計算精度，計算精度較傳統(tǒng)的一元束流理論有較大提高。軸向力的計算結(jié)果可以作為軸承選型的重要依據(jù)。關(guān)鍵詞：液力變矩器；軸向力；多葉排耦合算法；流場分析中圖分類號：TH137．332文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1008—0813(2010)04—0047—04
2、Stud；onHydrodynamicTorqueConvertergAxialForceBasedonNumerica1Simulationon3一Dimensiona1FlowFieldZHANGXi—jLlNYtHEFang(ShanghaiMarineDieselEngineResearchInstitute，Shanghai200051，China)Abstract：Toimprovethereliabilityofthehydrodynamictorqueconverter，thewritercalculatedthe3一dimensionalflow
3、fieldwithSteadyCoupledBladeRow．Theresultsofcalculationshowsthat3一dimensionalCFDhashighercredibilityandaccuracycomparedwiththoseof1一dimensionaltheory．Theresultofthecalculationoftheaxialforcecanbeaveryimportantfactorforthedesignofbearing．KeyWords：torqueconverter；axialforce；coupledblader
4、ow；flowfieldanalysis多經(jīng)驗系數(shù)基礎(chǔ)之上的，是一種宏觀的、粗略的估值0引言計算，無法對工作葉片的壓力差、速度差產(chǎn)生的軸向在各種行業(yè)廣泛應(yīng)用的液力變矩器，采用的是一力進(jìn)行計算。而且在實際設(shè)計過程中，不同型號變矩種柔性的液力傳動，是通過其內(nèi)部液體動量矩的變化器的葉片角度、結(jié)構(gòu)形式、傳動方案千差萬別，即使來傳遞能量的。由于變矩器內(nèi)充滿著高速高壓的液力有一定的設(shè)計經(jīng)驗，不同的變矩器所產(chǎn)生的軸向力也油，傳遞的功率和扭矩都是動態(tài)變化的，同時又作用是不相同的，設(shè)計的把握性非常差。在不平衡的葉輪表面積上，變矩器流場會產(chǎn)生相當(dāng)大現(xiàn)階段，三維流場的CFD數(shù)值模擬方法
5、，已經(jīng)發(fā)的軸向力。展到較為成熟的階段，能夠較為準(zhǔn)確地對變矩器的內(nèi)為葉輪提供軸向力支撐的主要是軸承，軸向力一流場進(jìn)行模擬和計算，變矩器軸向力的計算比傳統(tǒng)的旦超過軸承的承載能力，將會破壞整臺變矩器。通常一維束流理論精度有很大的提高，可以縮短開發(fā)周在實際使用時，承載軸向力的軸承是整臺變矩器的薄期、節(jié)約開發(fā)成本。弱環(huán)節(jié)，國內(nèi)外都曾經(jīng)多次出現(xiàn)過因軸向力過大而導(dǎo)1流場計算的基本流程和基本控制方程致軸承乃至整臺變矩器損壞的事故。在進(jìn)行液力變矩器結(jié)構(gòu)設(shè)計時，除了軸承設(shè)計，目前得到廣泛應(yīng)用的流場計算方法是有限體積工作輪螺栓、閉鎖離合器的設(shè)計也都需要進(jìn)行軸向力法，其流場計算的基本流程
6、是：的計算。傳統(tǒng)的方法是采用一維流場束流理論對軸向(1)基于要求解的問題選擇各控制方程，并建立力進(jìn)行預(yù)估，其誤差為20％～25％【lJ。軸向力的確偏微分格式的方程組。定，最為可靠的是通過變矩器樣機進(jìn)行軸向力試驗，(2)進(jìn)行網(wǎng)格的劃分，將連續(xù)的求解域離散化。但這樣不僅實驗過程繁瑣，而且在設(shè)計的初期即要求(3)結(jié)合邊界條件在離散后的區(qū)域內(nèi)將原偏微分進(jìn)行樣機的制作，使得成本投入大、設(shè)計開發(fā)周方程組離散，并轉(zhuǎn)化為大量的網(wǎng)格中的代數(shù)方程組。期長。(4)采用快捷高效的方程組解法對大量的代數(shù)方傳統(tǒng)的一維流場束流理論的計算公式是建立在許程組進(jìn)行求解。(5)將計算結(jié)果反復(fù)迭代，直至
7、求解出整個流場手稿日期：2009-07-20作者簡介：張錫杰(1977一)，男，工程師，碩士，現(xiàn)主要從事液力變矩器的的收斂解。設(shè)計理論研究和產(chǎn)品開發(fā)。針對于液力變矩器的流場求解問題，其基本的控47液壓氣動與密封／2010年第4期制方程是質(zhì)量守恒方程、動量守恒方程和湍流模型排斥的作用力。但是恰恰相反，實際使用時，絕大部方程。分工況，泵輪和渦輪的作用力是相互拉近的。這是因質(zhì)量守恒方程：為渦輪和泵輪殼之間存在著高壓流體，這種壓力產(chǎn)生晦=0?的軸向力大大超過泵輪、渦輪產(chǎn)生的軸向力，將軸向作用力完全反向了。由于液體在計算中通常視作不可壓流體，質(zhì)量守本模型也增加了流動系統(tǒng)的壓
8、力人、出口
