双涡轮液力变矩器转矩分配特性研究

【摘要】： 本文结合吉林省科技厅应用基础研究项目“双涡轮液力变矩器三维流动与转矩分配特性研究(20080538)”,基于三维流动理论和计算流体动力学(CFD)对双涡轮液力变矩器的内部流动特性进行深入细致的研究,在此基础上总结其转矩分配规律,并对其叶栅系统进行优化得到更为合理的方案,同时进行试验研究验证优化结果的正确性。主要研究内容包括: 1、针对双涡轮液力变矩器的特点,建立完整工作流道计算模型,应用滑动网格理论将旋转速度不同的工作轮统一计算,并选择瞬态求解器进行双涡轮液力变矩器的内部流动模拟计算,预测得到双涡轮液力变矩器的原始特性; 2、根据三维流场数值计算结果,分析第一涡轮、第二涡轮同时工作工况的转矩分配规律,同时进行了各个转速比工况的内流场分析; 3、探讨了第一涡轮空转工况下空转转速的预测方法和空转转速的变化规律以及输出特性分析;基于CFD数值计算方法验证了第一涡轮空转工况下第一涡轮是承受转矩作用的,因此第一涡轮空转存在能量损失;分析第一涡轮空转工况各工作轮的内流场特性及能量损失存在的原因; 4、在总结第一涡轮、第二涡轮转矩分配规律的基础上,改进双涡轮液力变矩器的叶栅系统。改进时主要以尽量减小起动工况下第二涡轮的负转矩为目的,同时考虑变矩比、效率和泵轮转矩系数等性能参数是否满足工作需要; 5、在液力传动试验台上对改进后的双涡轮液力变矩器进行外特性试验,将试验结果并与数值模拟计算结果对比分析,以验证改进后的双涡轮液力变矩器的性能。