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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

基于AMESim液压可控停车顶系统仿真研究

液压可控停车顶是驼峰溜放车辆的新型自动化减速装置,提高了铁路编组场调车的自动化水平。以液压可控停车顶为研究对象,开展基于AMESim软件的系统建模与仿真分析。在分析液压可控停车顶系统工作原理及控制方式的基础上,利用AMESim软件中的机械库、液压库及信号控制库构建了液压可控停车顶系统仿真模型,分析系统在非制动状态、待制动状态和制动状态下的顶杆位移、顶杆速度、液压制动缸上下腔压力、蓄能器气囊容积及压力的动态性能。仿真结果显示:液压可控停车顶可实现非制动状态、待制动状态和制动状态的切换,制动状态下具有减速缓冲作用。液压可控停车顶建模仿真分析为系统的优化设计提供一定的参考。     

大流量工况下液压阀流道流场数模分析

液压阀用于控制液压系统中液流的压力、流量和方向,因此液压阀性能的好坏对整个系统的性能起着至关重要的作用。以某型号滑阀式多路换向阀为研究主体,建立了液压滑阀内流道不同阀口开度的流场稳态分析模型。基于FLUENT软件分析大流量工况下不同阀口开度时阀内整个流域压力、速度的分布规律,并进一步对节流口1内部复杂流场进行了数值模拟。     

电液提升器多路换向阀流道压力损失仿真分析

大功率拖拉机电液提升器多路换向阀内部流道的几何结构会直接影响流道压力损失大小,较大的压力损失会严重影响整个多路换向阀的液压输出功率,从而制约着拖拉机电液提升器整体的动态性能。为提高加工效率、降低局部压力损失,采用机械加工和铸造相结合的方法设计了一种新的多路换向阀内部流道。在对多路换向阀流道压力损失进行理论分析的基础上,运用ANSYS有限元流场分析模块,对油液在多路换向阀不同流道内的流动状态和压力损失进行了三维数值模拟与分析。仿真结果表明:该多路换向阀的流道压力损失满足设计要求,能够用于大功率拖拉机电液提升器。     

基于AMESim的数字伺服步进液压缸建模与仿真

AMESim软件因其在液压/机械系统建模仿真方面的突出优势,逐渐成为液压/机械系统建模仿真的主流软件.以某新型数字伺服步进液压缸为研究对象,利用AMESim建立该液压系统的整体仿真模型,研究系统的动态特性以及各元件间的相互影响,为该型液压缸的工程实践提供指导,为系统进一步优化提供理论依据.     

直驱式液压系统在轴流风机静叶调节中的应用研究

轴流风机是一种提供压缩气体的透平机械设备,其中静叶调节机构是整个调节系统的关键。以轴流风机静叶调节电液伺服系统为研究对象,针对传统液压伺服系统易受油质污染、故障率高、能量转化效率过低的缺点,设计了以伺服电机带动定量泵作为液压动力源的直驱式容积控制液压系统,对此系统的工作原理做了研究,并对液压系统进行了仿真。结果表明：新的系统更加节能,结构更加紧凑,整机功率更小,控制上更为自动化与智能化。