汽车用液力变矩器设计及性能仿真机械CAD图纸.doc

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摘要

本文的研究是以汽车用液力变矩器为研究对象，基于三维流场理论，借助于UG、GAMBIT、FLUENT等软件，对液力变矩器的内流场进行了仿真计算。本课题研究的目的和意义就在于，通过CFD软件的模拟仿真，对液力变矩器的流道的压力和速度进行有效分析计算。本文主要有以下内容：
(1)首先介绍了课题研究的背景，液力变矩器在国内外的应用情况和流场理论的发展现状，指出了液力变矩器设计计算的发展方向是三维流场理论；然后对液力变矩器的组成以及工作原理进行了阐述，并指出了主要研究内容。
(2)阐述了计算流体力学的基本理论。首先列出了控制方程包括连续性方程和动量守恒方程，由于本课题研究的是不可压缩流体，热交换量可以忽略不计，敌不考虑能量守恒方程，然后介绍了将控制方程离散化的方法；接着详细介绍了有限体积法的基本原理，常用的离散格式：分析了网格的生成技术，分别对结构网格、非结构网格以及混合网格作了阐述；最后介绍了常用的湍流模型，湍流流动的近壁处理方法和流场数值计算的算法。介绍了反求发测绘液力变矩器。
(3)介绍了常用的一些CFD软件，并选择FLUENT对本课题进行研究；为了能够顺利地得到收敛解，提出了研究液力变矩器流场的一些假设，并对流场进行了一定的简化；然后通过CAD软件UG建立叶轮流道的几何模型，并使用GAMBIT生成计算网格，为了提高计算精度，使用六面体网格；选择分离求解器隐式格式进行求解，使用绝对速度方程，湍流模型选择标准k一￡模型，同时使用标准壁面函数；离散格式采用二阶迎风格式(这样可以提高解算精度)，压力一速度耦合选用SIMPLE算法，入口边界条件使用压力入口，出口边界条件使用压力出口，其余壁面使用非滑移壁面边界条件；在叶轮之间的交互面上使用混合平面模型。
(4)对计算结果进行了分析，并与实验结果进行了比较，二者基本吻合证明了三维流场分析的正确性。最后对研究过程中存在的问题进行了分析。
(5)对全文进行了总结。
关键词：液力变矩器、内流场、FLUENT

ABASTRACT
Theresearchisapartofnationalfundprojectofkeylaboratoryofthevehicletransmission.TheinternalflowfieldofthecarmodeltorqueconverterwasnumericallysimulatedbyUCHGAMBITandFLUENT,basedon3-Dflowfieldtheory.TodotheresearchinordertosolvetheproblemthathydraulictransmissionefficiencyandtheprecisionofdesignswerelowandchangeasituationoflongR&Dperiodandlowsuccessrate,andfurtherimprovetheperformanceofthetorqueconverteranddesigningandmanufacturinglevel.
Thefollowingisthemaincontents:
(1)Firstly,thebackgroundofsubjectresearchandtheapplicationofthetorqueconverterintheworldandthecurrentsituationofthedevelopmentofthefieldflowtheorywasintroduced,and3-Dfieldflowtheorywillbeusedindesigncalculationontorqueconverterinthefuture;Thencompositionandoperationprincipleoftheconverterwereexplainedandthemaincontentsofresearchwasintroduced.
(2)BasictheoriesofCFDwasintroduced.Thegoverningequation,includingmassconservationequationandmomentumconservationequation,waslisted.Becausethebasicofresearchwastheincompressiblefluidandthehotcouldbeignored,sotheenergyconservationequationwasnotconsidered;Thenintroducedthebasicprincipleofthelimitedvolumemethodindetail,d