液力缓速器长下坡恒速制动理论研究

阐述了液力缓速器的结构和工作原理;运用相似理论进行制动力矩计算方程的推导;以车辆动力学为基础,以道路坡度为i,液力缓速器安装于重载车辆变速箱输出二轴为工况前提,对液力缓速器长下坡恒速制动方程进行理论推导;将液力缓速器制动力矩计算方程与恒速制动方程结合,给出了液力缓速器对车辆的制动减速度综合方程,为液力缓速器恒速制动功能的开发提供了理论支持。     

基于SIMPLEC算法的液力缓速器全流道仿真与试验验证

基于ANSYS FLUENT 14.5仿真平台,选用RNG_(κ-ε)双方程模型与基于压强-速度的SIPMLEC求解算法,对VR120液力缓速器内流场进行全流道数值仿真分析,得到不同转速下的制动扭矩值,并通过数据拟合,建立制动扭矩与转速之间的关系式;同时,利用工况试验台,测定液力缓速器在不同转速下的制动扭矩值,并与数值仿真分析结果进行比较,结果表明:试验测定值与仿真分析值变化趋势一致,误差都在10%以内,验证了应用该算法对液力缓速器进行仿真分析是有效可行的,为液力缓速器的进一步设计提供参考依据。     

液力缓速器内部流场影响因素建模分析

长距离下坡工况运行时,为了保持重载车辆能够稳定持续地制动,通常需要安装液力缓速器装置,以保证整车长时间制动而不至温度过高。缓速器内部流场的分布直接影响到机构的工作性能及可提供的制动力矩。基于其内部结构和工作特性,采用计算流体力学CFD搭建其模型并对内、外全流场进行分析,并对不同工作状态下的制动力矩进行计算;在模型分析的基础上,搭建机构的试验台,通过试验分析验证仿真力矩分析的可靠性与准确性。结果可知:机构内部流场整体分布比较合理;运行速度、充液率是影响机构制动力矩的重要因素。试验结果验证了模型仿真的准确性及可靠性,为同类研究提供参考。     

基于SST-Kω湍流模型的液力缓速器仿真计算与试验验证

为改善液力缓速器传统湍流仿真计算模型的精度,针对其流动具有强旋转、多壁面和大曲率的特点,以THB40为研究对象,基于改进的SST-Kω双方程湍流模型在CFX14.5上以不同充液率、不同转速对其进行了全流道气液两相数值模拟计算。制动扭矩计算结果显示:在95%充液率下,制动扭矩随转速升高而增大,在38%充液率下,制动扭矩随转速升高而减小。这与台架试验结果一致,两者最大误差3.6%,精度相比传统湍流模型提高了约20%,时间节省了近50%,表明该模型更加适合液力缓速器湍流流场的数值模拟计算。研究结果为深入研究液力缓速器制动机制提供了精确、高效的参考计算模型。     

叶片倾角对液力缓速器内流场的影响分析

基于 CFD 软件平台,利用滑移网格的方法,将液力缓速器定子和转子之间的接合面命名为网格分界面（interface）,用它来传递不同子域间的工作液的流动信息。采用了 RNG k-ε模型和 SIMPLEC 算法对不同叶片倾角的液力缓速器进行三维数值模拟和分析,得到了缓速器内部流场的压力及速度分布云图,进一步对制动力矩进行比较。结果表明：叶片倾角在36°到51°的范围里,随着叶片倾角的逐渐增大,制动力矩逐渐增加大;当叶片倾角增大到43°后,制动力矩开始逐渐减小。     

叶片倾角对液力缓速器内流场的影响分析（英文）

基于CFD软件平台,利用滑移网格的方法,将液力缓速器定子和转子之间的接合面命名为网格分界面(interface),用它来传递不同子域间的工作液的流动信息。采用了RNG k-ε模型和SIMPLEC算法对不同叶片倾角的液力缓速器进行三维数值模拟和分析,得到了缓速器内部流场的压力及速度分布云图,进一步对制动力矩进行比较。结果表明:叶片倾角在36°到51°的范围里,随着叶片倾角的逐渐增大,制动力矩逐渐增加大;当叶片倾角增大到43°后,制动力矩开始逐渐减小。     

液力缓速器全流道式制动流场数值计算方法研究

现有关于液力缓速器制动流场数值计算方法的研究均忽略了换热芯子的流阻压降作用,导致计算边界条件设置不准确的问题。为此,基于三维扫描还原的模型重建技术,考虑换热芯子的流阻压降作用,采取全流道式选取方案,选用RNG双方程模型与基于压力的PISO求解算法,运用CFD技术对VOITH公司VR120液力缓速器制动流场进行全流道式数值计算,获得制动力矩与转速特性曲线,并使用流场压力云图对换热芯子的流阻压降作用进行验证分析。结果表明:制动力矩随着转速的升高呈现二次方增长趋势;换热芯子的流阻压降作用显著,是不可忽略的流场边界条件,全流道式数值计算方法是必要的。     

双定子式液冷缓速器设计与试验

针对液力缓速器结构复杂、电涡流缓速器制动力矩热衰退严重等问题，提出一种双定子式液冷缓速器结构。运用磁路法对电磁场模型进行计算，运用有限元法分别对电磁场强度分布、气隙磁通密度以及制动特性进行分析，获取影响制动力矩的因素。利用有限体积法对缓速器瞬态热场和流场进行耦合分析，得出制动生热模型。设计了2 400 N·m缓速器样机并进行台架试验，测试结果与数值分析结果的误差在5%以内。在1 500 r/min时制动力矩可达2 520 N·m,满足重载车辆制动需求。     

履带车辆下长坡液力减速器持续制动性能仿真分析

在对履带车辆下坡制动过程中整车和液力减速器进行动力学分析的基础上,建立基于SIMULINK的履带车辆液力减速器下长坡持续制动动态仿真模型.仿真结果表明:履带车辆下坡行驶时,适时应用液力减速器持续制动,可以满足安全恒速下坡的要求,并可有效延长机械制动器的使用寿命.     

液力缓速器制动扭矩的关键影响因素分析

制动扭矩的大小是考察液力缓速器工作效果的关键,在控制系统加载的工作压力一定时,影响液力缓速器制动扭矩的关键因素是定转子叶轮的几何参数。为此,利用工程流体动力学(CFD)软件对不同几何参数条件下的液力缓速器的内流场进行数值模拟。基于SIMPLE算法,采用RANS方程、标准的k-ε湍流模型以及精确的八面体自适应网格技术,分析出在不同几何参数条件下的制动扭矩,结果表明:制动扭矩在循环圆直径D=50~64 mm时增大最为明显,在叶片倾角α=45°时其值最大。同时得到工作腔内的压力分布以及速度分布,为液力缓速器的优化设计提供参考。     

液力缓速器定转子工作腔流场数值模拟

以某型液力缓速器的三维几何模型为基础,基于CFD计算软件平台,采用八面体自适应网格技术,用SIMPLE算法对该定转子工作腔在一定进油压力工况下的三维内流场进行了全流道式数值模拟分析,得到了在该工况下工作腔内流场的压力和速度矢量分布以及制动扭矩估算值,并与台架试验结果相似,对液力缓速器样机的设计具有较高的参考价值。     

液力缓速器制动力控制阀设计

液力缓速器体积小、安装方便,在车辆中的使用越来越广泛。针对AT500自动变速箱内部集成的液力缓速器,对其制动力控制阀进行优化设计。采用流体仿真软件Flow Simulation,对控制阀内部流场进行仿真,通过改变阀芯台肩处的过渡结构,显著减小控制阀阀芯移动时产生的液动力,使得阀芯在一定先导控制压力下,能够稳定停止在任意过渡位置,为制动力的精确控制提供了条件。     

一种新型液力缓速器内部流道特性研究

提出一种新型液力缓速器应用于非驱动桥,以车轮主轴运动为动力源,实现整体缓速系统的辅助制动.对液力缓速器的整体及泵轮、 涡轮的机械结构进行了设计;基于已建立的流道模型,利用一维束流理论对流体在流道的运动速度进行求解,获得液体在流道内的湍流运动形式;分别对叶片数目不同的流道进行了仿真求解与对比,进而获得较佳的叶片数目;通过采用大涡模拟并结合可动区域耦合计算的滑动网格法,对不同充液量下液力缓速器的缓速性能进行了研究,进一步对该新型液力缓速器的缓速性能进行了验证,为深入开展该项研究提供了数据支持与理论依据.     

基于控制导向模型的液压混合动力车辆能量管理控制研究

为了提高轻型卡车串联型液压混合动力车辆的燃油经济性,提出一种液压混合动力车辆系统控制导向非线性数学模型。该系统数学模型将串联型液压混合动力车辆视为多端输入和多端输出系统:输入由发动机节气门开度、液压泵排量和最大排量以及机械制动转矩组成;输出由发动机速度、发动机转矩、蓄电池压力、车辆速度和燃油流量组成。设计线性二次型积分控制器并且应用于提出的串联型液压混合动力车辆模型上,能够实现低液面控制器输出随动控制。仿真结果表明所设计的数学模型和控制策略能有效节约发动机燃油消耗,操纵性能良好。     

并联式液压混合动力车辆制动能量回收与再利用研究

以并联式液压混合动力节能车辆为研究对象,针对其制动能量回收与再利用,分析液压再生系统工作原理以及二次元件、蓄能器和转矩耦合器的参数,并制定动态分配转矩的能量管理策略。基于AMESim仿真软件,搭建液压再生系统模型并进行仿真分析。结果表明:利用能量管理策略的再生制动与驱动过程,在不损失制动效果前提下,能有效改善车辆动力性,加大制动能量回收与再利用程度,提高燃油经济性。     

基于AMESim的矿用制动实验台液压系统设计与仿真研究

液压系统是矿用制动装置液惯量式实验台的核心组成部分,对实验台液压系统进行设计,通过理论计算选择关键元件,利用AMESim仿真软件搭建仿真模型及进行仿真分析,验证实验台液压系统的液压值、主轴转速以及扭矩设计的合理性。将仿真分析结果和实验结果进行比较,以此来验证理论计算的选型合理性。结果表明：仿真所得结果与实验结果基本相符,因此验证了实验台液压系统设计的准确性。