液力變矩器動(dòng)態(tài)三維CFD仿真分析(精華)

2017-04-06  by:CAE仿真在線  來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

什么是液力變距器?
液力變矩器由于其外載荷自適應(yīng)、無(wú)級(jí)變速、過(guò)載保護(hù)等諸多優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于汽車、軍用車輛、裝載機(jī)械、工程機(jī)械等行業(yè)。
典型的液力變矩器截面是一個(gè)含有控制內(nèi)部流場(chǎng)的三個(gè)獨(dú)立葉片級(jí)聯(lián)元件的循環(huán)水動(dòng)力。泵輪與發(fā)動(dòng)機(jī)相連,渦輪與變速器相連。
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CFD可提供什么樣的解決方案?
?易用易上手(前處理、動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)、操作界面、收斂等)
?計(jì)算快速
?計(jì)算準(zhǔn)確 具備求解導(dǎo)輪耦合轉(zhuǎn)速的能力
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可獲得什么樣的結(jié)果?
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液力變矩器CFD分析實(shí)例
液力變矩器結(jié)構(gòu)及子域
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網(wǎng)格生成方法:
(1)采用基于二叉樹算法的笛卡爾網(wǎng)格劃分方法進(jìn)行液力變矩器網(wǎng)格劃分。
(2)將液力變矩器劃分為三個(gè)區(qū)域(葉輪,渦輪,導(dǎo)葉)分別進(jìn)行網(wǎng)格劃分,所有生成的網(wǎng)格為二叉樹正交體網(wǎng)格。
(3)為分析網(wǎng)格質(zhì)量對(duì)數(shù)值計(jì)算的精度影響,對(duì)液力變矩器進(jìn)行網(wǎng)格無(wú)關(guān)性分析。確定最終的網(wǎng)格模型。
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網(wǎng)格無(wú)關(guān)性分析
已第二種網(wǎng)格方案的尺寸設(shè)置為參考,7種液力變矩器設(shè)計(jì)方案網(wǎng)格數(shù)如下所示:
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耦合工況導(dǎo)輪旋轉(zhuǎn)處理
?在PumpLinx中,我們利用內(nèi)置的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度方程來(lái)解決導(dǎo)輪旋轉(zhuǎn)速度的問(wèn)題。當(dāng)流體足以使導(dǎo)葉開始旋轉(zhuǎn)時(shí),自動(dòng)確定導(dǎo)輪轉(zhuǎn)速。具體方程如下:
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材料屬性和操作條件
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7種案模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較
?對(duì)7種設(shè)計(jì)方案分別進(jìn)行分析,獲得7種方案的扭矩比,k系數(shù)和效率與轉(zhuǎn)速比的關(guān)系曲線

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?七種不同的變矩器模型的不同轉(zhuǎn)速比對(duì)應(yīng)的導(dǎo)葉速度如下圖所示。對(duì)于方案1、6、7,反應(yīng)器耦合速度的比率在0.8到0.9之間,而對(duì)于其他情況下,耦合點(diǎn)速度的比率在0.9以上。

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結(jié)論
?在低轉(zhuǎn)速比的情況下,和預(yù)期一樣,隨著粘度值的降低扭矩值降低。
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結(jié)論
?在某些情況下,溫度的增加確實(shí)可以提高模擬的準(zhǔn)確度,使其能精確捕捉到由于溫度變化而影響液力變矩器內(nèi)部的轉(zhuǎn)矩值。

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