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基于CFD的重型车辆液力缓速器结构参数优化研究
| 论文题名： | 基于CFD的重型车辆液力缓速器结构参数优化研究 |
| 关键词： | 重型车辆;液力缓速器;结构参数;流场特性;数值模拟 |
| 摘要： | 重型车辆一直是我国运输货物的重要工具之一，不过由于其载重大、惯性大以及制动距离长，而且还经常需要在道路情况复杂的路面上行驶，所以仅靠传统的机械摩擦式制动器已经很难保证车辆的安全性和舒适性。研究发现目前将摩擦式主制动器和液力缓速器结合起来发展联合制动已成为制动系统发展的一个重要方向。但国内液力缓速器较国外来说发展较晚，其设计理论目前还不完善。本文基于束流理论、相似理论以及三维流场数值方法，对液力缓速器内流场的流动状态、各参数分布以及制动性能开展研究工作。 研究了旋转坐标系下的流动控制方程组和三维流场中的湍流数值模拟方法，提出利用大涡模拟法结合盒式滤波模型对流动方程进行处理，最后利用亚格子应力模型中的Smargorinsky涡粘模型将方程组封闭;研究了多流动区域流动耦合的计算方法，提出利用滑动网格模型处理液力缓速器动轮和定轮在交接面处的流动。 利用相似理论、束流理论对液力缓速器内流场的循环流量和制动力矩进行分析与计算，并基于束流理论制动力矩理论计算模型对液力缓速器制动力矩进行初算，得到了液力缓速器动轮和定轮叶片前倾角度对制动力矩的敏感性分析图。 利用大涡模拟模型对全充液工况下液力缓速器内流场总体静压值、轴向速度、速度矢量瞬态变化以及叶轮交接面处静压值、速度分布规律进行了仿真分析，并对不同动轮转速时的内流场特性进行了研究，分析了叶片压力面处静压及速度分布，对制动性能进行预测并进行了实验验证。 利用CFD数值计算方法分析了各内流场结构参数对液力缓速器流场特性以及制动性能的影响。针对各结构参数都设置了多组模型，对各组模型的流动规律、压力分布以及制动性能进行了分析和计算，并结合上述结果在罗列出来的多组模型中确定了相对最优模型。 |
| 作者： | 余国保 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 周云波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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