本文结合浙江省科技厅重大科技专项项目“轿车扁平化液力变矩器研制”(2008C01036-4),基于三维流动理论及计算流体动力学(CFD)对轿车扁平化液力变矩器相关问题进行深入研究,在研究过程中定义更能反应整个循环圆形状变化的扁平率,设计环量变化更为合理的叶轮叶片,计算扁平变矩器性能,分析扁平率对扁平变矩器性能影响规律,提出扁平变矩器性能优化方法,目的是设计出性能优良、更好的满足车辆性能要求的扁平化液力变矩器。主要研究内容如下。1.提出新的扁平率定义和基于椭圆的扁平率循环圆设计方法,设计过流面积变化更为合理的不同扁平率的液力变矩器循环圆。针对不同叶轮叶片采用不同的二次函数环量分配规律进行设计,以得到叶形更为合理的不同扁平率的变矩器叶片。2.研究多流动区域耦合算法,主要有多运动参考系法、混合平面法和滑动网格法。针对液力变矩器多叶轮共同工作的特点,选择滑动网格法对轿车扁平液力变矩器瞬态复杂流场进行数值模拟。研究基于变矩器内流场数值解预测其性能的计算方法,并对变矩器进行台架实验,将计算得到的原始特性与实验结果进行了对比分析。3.深入分析不同扁平率液力变矩器内部流动结构及流场特性,研究不同扁平率下流场变化情况,对其流动结构和一些流动现象的成因进行分析。4.计算不同扁平率液力变矩器外特性和原始特性,分析不同扁平率下原始特性变化情况,总结扁平率变化对性能的影响规律。通过将泵轮叶片沿旋转方向由内环向外环倾斜的方法优化扁平液力变矩器性能,设计出性能满足车辆燃油经济性与动力性要求的扁平液力变矩器。