论文部分内容阅读
液力变矩器是汽车中的一种变速装置,因为液力变矩器的工作稳定可靠等优点,所以广泛的应用在了交通、运输、厂房、矿山的机动车辆的变速系统中。当工作机的转矩变化较大时,为增加涡轮的转矩,往往采用液力变矩器。但是在液力变矩器的设计过程中,设计人员一般无法准确的知道流道中的流场分布情况,以往都是通过实验的办法获得流道中叶片附近的流场分布状况,近来出现了应用有限元软件模拟流场的一些新方法。
研究液力变矩器的方法主要是实验研究和数学分析两个方向。本文采用了三元流计算的研究思路,因为只有三元流计算才能满足汽蚀预测的要求,为优化设计提供理论依据。三元流计算的主要内容就是求解压力场分布、速度场分布、应力场分布、旋度、散度等内容。目的是为了能够清楚的预测叶轮内液体的流动特点,并以此判断液体的流动损失、机械损失、泄漏损失等情况。
文中简述了研究对象、坐标系选取、参数设定和仿真参数约定的原则;通过对液力变矩器的运动分析,引入流体力学中的边界层理论,研究了叶片附近的速度场分布模型;借助加速度合成定理,研究了质量力模型;在此基础上,借助纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokes equations),解析出了叶片附近边界层内侧的流场分布的精确解;借助欧拉方程求解了边界层内侧的压力场的近似模型;由此,得到了边界层内侧靠近叶片处的应力场分布矩阵;借助速度场分布和场论理论解析出了叶片附近的旋度场分布情况;并对无粘流时流场的分布特点做了简单总结;通过对液力变矩器中能量流动情况分析,借助现有的效率分析方法,研究了液力变矩器的效率模型。