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。     

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。     

重型车辆用液力缓速器制动力矩性能研究

以满足某型车辆下坡缓速制动为目的,通过车辆受力分析和匹配计算,得到液力缓速器在不同挡位以及不同坡度下所需制动力矩。以Fluent软件为平台,对液力缓速器内部流场进行数值模拟,在不同转子转速下基于流场数值解对制动力矩进行求解;开展液力缓速器台架性能试验,将试验数据与仿真结果进行力矩值对比分析。结果表明：在相同坡度,匀速下坡所需制动力矩随挡位的升高而增加;在同一挡位,所需制动力矩随坡度增大而增加;随转子转速升高,缓速器制动力矩增加,在最高转速2 100 r/min时,制动力矩达到2 308.3 N·m。仿真值与试验值基本一致,证明了仿真分析的准确性。     

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。     

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。     

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.     

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。     

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。     

液力缓速器扰涡降空损结构设计与计算

为降低液力缓速器空转损耗,以自主开发的THB40液力缓速器样机为基础,在不影响制动效果前提条件下,研究空转损耗流场沿叶片弦面的速度涡特性矢量云图,依据油液与空气产生的冲量不同,设计出一种仅对空转涡流场有效降损的扰涡技术方案;使用数值计算方法对扰涡技术方案降损效果进行16个速度点的预测分析,结果表明:最小降损率为73.82%,最高降损率为78.27%,平均降损率为75.6%。研究内容为液力缓速器降空损设计提供技术思路与计算方法。     

液力减速器内流道数值建模方法研究

叶片参数是决定液力减速器制动性能的重要参数,也是进行液力减速器内流道结构参数优化的关键和难点.为了得到精确的仿真模型,对变叶片参数下的液力减速器内流道进行参数化数值建模方法研究.针对不同叶片角度时叶片外轮廓曲线难以确定的问题,建立液力减速器循环圆和叶片的数学模型,分别利用基于曲面方程求解的直接求解法和基于空间几何关系求解的离散点几何映射法确定叶片外轮廓曲线.并对周期流道进行实例建模和分析,结果表明离散点几何映射法效果更好.     

液力缓速器热交换管路能头损失的数值计算

在液力缓速器的研发过程中,热交换系统的匹配是一个十分重要的环节,由于热交换系统与汽车整车散热系统串联,冷却水在通过液力缓速器热交换管路时产生的压力损失会对整车散热系统产生不利影响,因此,减小水流的压力损失是液力缓速器设计过程中必需考虑的问题。通过CFD数值计算热交换器的水流过程,确定流道的水流阻力情况,通过量纲一公式,计算出液力缓速器热交换管路的能头损失,为液力缓速器热交换器的设计和优化提供理论参考。     

宁夏维尔铸造突破重大技术难题铸造完成液力缓冲器转子

<正>近日,宁夏维尔铸造有限责任公司生产的液力缓速器转子在"2014年中国国际铸造博览会"上荣获优质铸件金奖特别奖。液力缓速器转子,形状复杂,叶片尖角只有0.03mm,整个部件只能采用铸造成形的方法来获得,机械加工无法加工,因而难度极大。该工艺技术目前属于铸造行业的重大技术难题。     

维尔铸造突破世界重大技术难题

近日，宁夏维尔铸造有限责任公司生产的液力缓速器转子在“2014年中国国际铸造博览会”上荣获优质铸件金奖特别奖。获奖的液力缓速器转子，形状复杂，叶片尖角只有0．03mm，整个部件要求必须采用铸造成形的方法来获得，不能使用机械加工，因而难度极大。该工艺技术目前属于铸造行业的世界重大技术难题。     

企业发展

近日，宁夏维尔铸造有限责任公司生产的液力缓速器转子在“2014年中国国际铸造博览会”上荣获优质铸件金奖特别奖。获奖的液力缓速器转子，形状复杂，叶片尖角只有0．03mm，整个部件要求必须采用铸造成形的方法来获得，不能使用机械加工，因而难度极大。该工艺技术目前属于铸造行业的世界重大技术难题。     

液力减速器液压控制阀的三维流场数值模拟

建立了某型液力减速器液压控制阀的三维几何模型,基于RANS方程和标准的k-ε湍流模型,采用非结构网格,用SIMPLE算法对该液压阀在不同开度下的三维内流流场进行了CFD数值模拟分析,得到了在不同开度下液压阀内流体的压力和流速的变化规律,并对数值模拟的结果进行后处理,得到了液流作用在阀板上的力矩,对液力减速器的液压控制系统的设计具有一定的参考价值.     

液力缓速器研究进展

综述近年来国内外液力缓速器的设计理论、试验技术等研究现状,包括液力缓速器国内获得的专利、基于逆向工程的设计研究、一维束流理论的理论计算研究、CFD数值研究、基于流固体耦合技术的结构强度研究等在液力缓速器设计理论上的应用,总结相应的研究进展和取得的成果。     

电涡流缓速器测试台架的研究

简述了电涡流缓速器的工作原理和影响制动转矩的因素，并据此设计了一种能评价电涡流缓速器性能的试验台架。采用该台架可以评定车速、励磁电流及转子温度与电涡流缓速器制动转矩的关系。此外，在该台架中，设计的飞轮系统能大致模拟质量在2000—32000kg范围内的汽车运行情况，模拟范围广，几乎囊括了我国现有的从载重汽车到大客车的所有车型，可以测定电涡流缓速器在不同汽车上的工作情况，大大提高了应用范围和检测效率。