以YJSW315双涡轮液力变矩器为研究对象,采用三维流体数值计算分析方法,结合束流理论深入研究了叶片安放角与液流角之间的关系,探讨一级和二级涡轮叶片安放角的优化方案。研究表明,将一级涡轮叶片进口安放角变为64.5°,出口安放角变为25.9°,二级涡轮叶片外环进口包角变为78°,内环进口包角变为78°,进口安放角变为136.4°,出口安放角变为39°时,变矩器在低转速比(i=0.225~0.45)下运行的效率提高了3%~5%,启动工况变矩比由3.91提高至4.23。研究结果对YJSW315双涡轮液力变矩器的进一步优化改进具有较大的指导意义。

增加减速比可以实现齿轮驱动风扇的转速变化。降低风扇转子转速,有利于降低风扇噪声和转子结构强度要求。应用一种大弯度低损失扩压叶型,进行大涵道比风扇转子气动设计,以降低风扇转子转速。由于该叶型弯度大,可实现超高载荷;构成的叶栅通道后部呈收敛状,可抑制附面层增厚,降低损失。风扇气动设计采用S1/S2两类流面设计方法,结合多点优化,所设计的超高载荷转子设计点效率为0.9644,级压比达到要求(1.35),级效率为0.9002、级喘振裕度46.19%。

针对YJSW315双涡轮液力变矩器一级、二级涡轮进口流态较差等问题，利用CFD技术对其内部流场及其性能进行了数值计算分析，通过对泵轮叶片出口和一级涡轮数量和厚度的调整，得到了一种优化方案，提高了变矩器性能。改型后的变矩器的起动工况转矩比提高了0．357，两个涡轮都工作时的效率提高2％～4％。提出的研究方法和结论对液力变矩器的改进或研发具有一定的指导意义。