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基于三维流场数值解的液力变矩器轴向力研究

许睿  
【摘要】: 本文以DT265型液力变矩器为研究对象,基于三维流动理论与计算流体动力学(CFD)模拟其内部流场获得数值解。在此基础上,计算液力变矩器各叶轮轴向力。目的是通过更详细的了解液力变矩器的内流场来更加准确的计算液力变矩器的轴向力,并探讨影响轴向力的主要因素,为进一步减小轴向力、提高轴承等易损件的寿命提供有效途径。研究的主要内容有: ①介绍了基于传统一维理论液力变矩器轴向力的计算方法,分析一维算法的不足,给出了基于三维流场数值解的液力变矩器轴向力研究方法; ②介绍了CFD软件模拟液力变矩器内流场的方法,并针对DT265型液力变矩器,用Unigraphics建立其流道的三维绕流式几何模型,然后导入Gambit中建立网格模型,并根据它的实际工作情况设置计算边界条件; ③对DT265型液力变矩器在不同工况下的三维流场进行计算,简要分析了在起动工况下、中速比工况下及高速比工况下变矩器泵轮、涡轮和导轮的内流场,为进一步的轴向力研究提供条件; ④基于三维流场数值解计算了DT265型液力变矩器的轴向力,分析了影响轴向力大小的因素,介绍了减小轴向力的一般方法,为减小轴向力、优化液力变矩器结构、提高轴承和液力变矩器使用寿命奠定了基础; ⑤对比了两种计算轴向力方法的计算结果,证明了基于三维流场数值解的液力变矩器轴向力计算方法具有更高的计算精度,有更高的工程实用价值; ⑥总结研究中存在的不足,展望了需进一步研究的主要问题和改进研究的方向。


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