泵轮叶片削剪对液力变矩器性能的影响

削剪泵轮叶片是优化液力变矩器性能的一种手段。为了研究泵轮叶片削剪程度对液力变矩器性能的影响规律,该研究基于计算流体动力学,采用应力混合涡湍流模型（stress-blended eddy simulation,SBES）对液力变矩器内部流场进行仿真模拟,依托外特性试验验证仿真结果的准确性。通过Q准则涡识别方法,甄选合适阈值重构叶片削剪前后泵轮流道三维涡系结构,定性分析多尺度涡动力学特性,量化提取二维流场图谱信息,揭示流速场时空演化规律。结果表明：泵轮叶片设计流线从出口处经过10%、20%和30%的削剪后,液力变矩器的变矩比逐渐增大,由原型变矩器的1.77增大到叶片削剪30%的2.33,泵轮转矩系数降幅明显,由原型变矩器的5.51降低到叶片削剪30%的3.39,叶片削剪10%后变矩比增大4.34%,泵轮转矩系数降低10.73%,降幅明显;随着泵轮叶片削剪程度加剧,叶片对流体的推动作用减弱,流体动能减小,多尺度涡运动趋势衰减,流道中部涡结构特征改变,流道出口高能小尺度“脱落涡”现象减弱;泵轮流道出口流速随叶片削剪程度增大而减小,由原型变矩器的23 m/s降低到叶片削剪30%的19 m/s,泵轮进口流速几乎不变,因进出口流速的变化,泵轮转矩系数降低。研究结果可为液力变矩器叶片设计与性能优化提供指导性建议。     

工业循环冷却水余能利用及其关键技术

基于工业循环冷却水系统构成方式的研究,归纳出了3种典型的循环水系统:冷热水串联系统、冷热水独立系统和循环水回水开敞式系统.通过对循环冷却水系统中剩余能量的分析发现:无论构成方式如何,其系统余能一般在5~30 m左右,少数可达到50 m左右,都属中低水头余能系统.根据循环冷却水余能特点,提出了3种典型的余能利用方式:水轮-风机组余能利用方式、小型或微型水轮发电装置向外送电的余能利用方式和透平泵余能利用方式.针对3种余能利用方式,指出了各自的关键技术或存在的问题:水轮-风机组的关键是超低比转数水轮机的设计,但其成本较高、效率较低、机型单一,现缺乏对超低比转数水轮机内部流场的研究;余能发电的关键在于水轮机的选型及其循环水的保护和发电机逆功率保护;透平泵的关键是水轮机或者反转水泵的设计,并且水泵反转作水力透平在工作过程、设计理论与方法、流道型式等方面与水轮机存在很大差异.因此,透平泵中透平部分是选反转水泵、水轮机,还是水泵水轮机,应经过经济技术比较才能确定.     

制动工况下液力偶合器流场湍流模型分析与验证

合理选择湍流模型是获取准确和可靠数值模拟结果的关键。该文采用3种湍流模型(标准k-ε模型、分离涡模型、大涡模拟模型)仿真制动工况下方形腔液力偶合器流场,提取流速场和涡量场。基于粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)技术测量液力偶合器制动工况下流场,将数值模拟结果与PIV试验结果进行对比,以PIV试验测量结果作为评价基准,分析采用3种湍流模型计算流场结果的差异性,完成湍流模型的适用性分析。结果表明,标准k-ε模型仿真结果与PIV试验结果误差较大;采用大涡模拟模型模拟主流区域流场结构分布更加真实,仿真结果能够较好地解释主流区域多尺度涡旋运动规律和能量耗散机理;采用分离涡模型能够更准确地捕捉近壁面和角涡区高梯度流场结构分布。研究结果可为液力偶合器流场精确计算与性能预测提供参考。     

工程机械液力变矩器常见故障分析

指出液力变矩器是液力机械传动的重要组成部件,对工程机械液力变矩器常见故障的现象及原因进行了分析,为检查工程机械液力传动系统故障提供了依据.     

液力式喷头磨损测量试验台的研制

研制的液力式喷头磨损测量试验台采用自循环方式、混合流四斜叶涡轮搅拌桨,保证试验液体中磨粒混合均匀。系统压力调整采用变频器调压方式,控制系统以通讯方式实现对变频器的控制。通过高精度的电磁流量计与先进的计算机控制与处理技术测量喷头流量和磨损率,并可实现各参数精密同步测定及处理功能。最后,通过试验分析该设备的测试精度。     

液压隔膜泵隔膜控制系统分析及对比试验

针对液压隔膜泵圆形非金属隔膜的工作状况,应用绝对柔性膜理论,导出了隔膜变形及应力计算式;阐明了隔膜控制系统与隔膜变形、应力变化的内在关系,深入分析了2种隔膜控制系统的结构特征、工作原理及特性;通过对比试验,进一步验证了滑阀式隔膜控制系统的先进性与实用性.     

液力耦合器三维瞬态流场大涡模拟与特性预测

采用大涡模拟、流动控制方程耦合求解法及多可动区域计算的滑动网格法,对液力耦合器内部瞬态三维流动控制方程组进行了耦合求解.对三维流场模拟结果进行深入分析,以进一步了解耦合器内部流动规律,优化设计其结构.同时,根据三维流场数值解计算了各个工况下液力耦合器叶轮转矩,进而预测其性能,将性能预测结果与实验结果进行比较,二者误差在7%以内,验证了大涡模拟方法及特性预测的准确,说明采用的液力耦合器流场的模拟方法具有良好的工程应用价值.     

液力机械传动车辆模糊换挡策略研究

为实现车辆换挡操纵的自动化，在车辆模型及其工作原理的基础上，确立了液力机械传动车辆换挡控制的原则。等于模糊理论，建立了由基本模糊换挡策略和模糊修正模块所组成的模糊换挡控制方案，并进而设计了模糊换挡策略。仿真结果表明了所设计的模糊换挡策略的可行性和有效性。     

四级轴流透平的性能研究

以汉诺威大学四级轴流实验涡轮为对象,利用当今先进的流体数值模拟软件NUMECA对其不同工况下的内部流场进行了数值模拟,获取同一工况下流场损失分布特点,从而为透平的优化提供理论基础。通过改变涡轮出口背压的方法,画出不同工况下该四级轴流透平的特性曲线,并在特性曲线上获得效率最高点、流量最大值点、流量最小值点。并通过对比获得最大效率点处不同级透平的流场损失分布。利用相同的方法分析同一工况或不同工况下整个四级透平的流场的损失分布。     

通用液力传动系统匹配方法

为提高液力传动系统性能,研究了发动机与液力变矩器匹配特性。按照功率分流形式,将液力传动系统划分为两种典型结构模型,在对两种结构模型进行图论化抽象的基础上,利用Python语言开发出通用的传动系统动力学平衡方程组自动列写并求解,并编制了发动机与液力变矩器匹配计算的计算机程序。结合计算实例,将2种结构模型在不同路况下的匹配结果进行了对比,结果显示前分流系统发动机与液力变矩器的匹配特性受外载荷影响作用明显,因此不能忽略负载变化而单独研究这类液力传动系统的匹配特性。