液力变矩器泵轮内流场的数值分析

《液力变矩器泵轮内流场的数值分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第34卷　第3期吉林大学学报(工学版)Vol.34No.32004年7月JournalofJilinUniversity(EngineeringandTechnologyEdition)July2004文章编号:1671-5497(2004)03-0378-05液力变矩器泵轮内流场的数值分析1121田　华,葛安林,马文星,张作礼(1.吉林大学汽车工程学院,吉林长春　130022;2.吉林大学机械科学与工程学院,吉林长春　130022)摘　要:利用流体分析软件STAR2CD对W305型液力变矩器内部流场进行了数值计算。采用混合平面理论处理旋转速度不同的各叶轮之间的相互作用。

2、基于计算结果重点分析了泵轮内流场的特性,对泵轮进出口平面的速度和压力分布进行了研究,并与相关公开实验数据进行了定性对比,同时还对外特性进行了计算。将计算结果与试验数据进行对比表明了流场计算是十分准确的。关键词:流体机械及流体动力工程;液力变矩器;泵轮;流场;数值分析中图分类号:U270文献标识码:ANumericalanalysisoninternalflowfieldinpumpwheelofatorqueconverter1121TIANHua,GEAnlin,MAWenxing,ZHANGZuoli(1.CollegeofAutomotiveEngineering,

3、JilinUniversity,Changchun130022,China;2.CollegeofMechanicalScienceandEngineering,JilinUniversity,Changchun130022,China)Abstract:ThetorqueconverterW305wasmodeledindetailandtheinternalflowfieldwascomputedusingtheprogramSTAR2CD.Tosolvetheinteractionbetweenthevariousstageswithdifferentspeeds,

4、themixingplanemodelwasusedinthecalculation.Basedonthenumericalresults,theflowfieldcharacteristicinthepumpwheelwasanalyzed.Thevelocityandpressureintheinletandoutletofthepumpwheelwereanalyzedandcomparedwithcorrelativepublishedexperimentaldata.Theexternalperformanceofthetorqueconverterwasals

5、ocalculatedandtheresultsareingoodagreementwiththeexperiment.Keywords:hydromachineandhydrodynamicengineering;torqueconverter;pumpwheel;flowfield;numericalanalysis液力变矩器是利用流体的能量交换来进行扭矩变换的,具有随着转速的变化自动改变扭矩比、衰减传动系的振动等特性,因此被作为自动变速器的液力传动元件,并得到了广泛的应用。液力变矩器虽然具有很多优点,但是它也会影响整个传动系的效率。装有变矩器的汽车,其燃油经济性会受

6、到很大的影响,因此必须对其内部流场进行细致的研究。目前国际上各大汽车生产厂家对此项研究都投入了大量的人力、物力。国内在这一领域的研究还相对比较落后。作者结合国家自然科学基金项目“液力变矩器的现代设计方法”,对杭州齿轮厂生产的收稿日期:2003211217.基金项目:国家自然科学基金资助项目(50175042).作者简介:田华(1978-),男,博士研究生.E2mail:hmtiadm@jlu.edu.cn通讯联系人:葛安林(1937-),男,教授,博士生导师.E2mail:gjl@jlu.edu.cn第3期田　华,等:液力变矩器泵轮内流场的数值分析·379·W305型液力

7、变矩器进行了建模,使用STAR2CD软件对其内流场进行了数值计算,对泵轮内流场进行了分析,了解了泵轮内流场的特征。同时还基于数值计算结果计算出变矩器外特性,该计算结果与实验结果吻合良好。1CFD建模W305型液力变矩器泵轮、涡轮和导轮的叶片数分别为21、25和17。为了建立流场分析网格模型,首先建立CAD几何模型,在UG中变矩器模型如图1所示。对每一工作元件,考虑到循环对称,只对一个流道进行建模计算。采用ICEM划分六面体网格,图2为最终网格模型,对应于泵轮、涡轮和导轮的网格单元数分别为58232、47502、50982。