基于三维多相流动理论和计算流体动力学(CFD),采用滑动网格理论对调速型液力偶合器在额定工况气液两相瞬态流动进行数值计算,得到不同充液率下流场的速度与压力分布,并对其进行详细分析,数值计算的结果基本反映了流道内部流动的基本规律与特征,有助于指导液力偶合器的设计,提高偶合器的性能。

利用CFD平台的滑动网格法与混合模型模拟液力偶合器流场的瞬态流动,得到偶合器内部速度与压力分布。总结了不同充液率下流场结构的变化及两相分布情况。基于速度、压力数值解计算了液力偶合器叶轮转矩,并计算出不同充液率下液力偶合器的原始特性。将性能预测结果与实验进行了对比分析,结果表明,数值模拟计算结果与实验结果吻合较好,基本反映了流道内部流动的基本特征。

基于三维多相流动理论和计算流体动力学(CFD),对液力变矩器内流场进行数值计算。建立变矩器三维模型,采用有限体积法与SIMPLE算法,对其内部流场进行模拟,得到泵轮、涡轮与导轮的速度与压力分布。针对计算结果,对各工作流道的流场特性及生成原因进行分析,根据流场数值解对其进行性能预测。

基于三维多相流动理论和计算流体动力学(CFD),采用滑动网格理论对大功率调速型液力偶合器内部气液两相瞬态流动进行数值计算,并基于流场数值解进行液力偶合器的特性预测。由数值计算结果分析偶合器效率降低的原因。对偶合器进行不同工况、不同充液率下的外特性实验,将理论计算与实验结果进行对比,原始特性的计算与实验结果误差在允许范围内,从而验证理论方法和计算的准确性。

提出基于UG和CFD的调速型液力偶合器参数化设计和优化设计方法。建立了调速型液力偶合器参数化模型和优化设计流程。基于流场数值解与实验结果的原始特性曲线吻合较好,故CFD可用于复杂的液力偶合器气液两相流动计算。针对3个不同的参数方案,对制动工况、牵引工况和额定工况进行流场数值计算及原始特性预测,并与基型偶合器对比,得到方案2的流动分布较合理,压力差与速度差较小,泵轮转矩系数较大,为基型偶合器的合理优化方案。

综述了国内外近年来液力传动的研究进展和现状，包括基于CFD的液力传动元件内部三维流动的数值模拟。基于三维流场数值解的特性预测，以及采用粒子图像测速（PIV）等先进测试技术对液力元件内部复杂流动的实验研究等。提出未来应进行基于三维流动理论的叶片设计、流场的瞬态特性研究等。

根据综合式液力变矩器外特性的试验结果，应用比例分配法对其内特性进行了计算。在确定了循环流量的基础上，计算了典型工况下各工作轮上的损失能头及静压力分布。以4L60ED245型综合式液力变矩器为实例，对内特性的计算结果与束流理论的计算结果进行了比较。结果表明：按比例分配法计算出的结果精度较高，且两种计算方法计算出的进、出口压力变化趋势相似。

对调速型液力偶合器在不同工况、不同充液率下进行外特性实验，对采集到的实验数据进行处理与计算，得到其原始特性，将基于流场数值解的特性预测结果与实验结果进行对比，验证数值计算方法的正确性。

为了改进液力变矩器特性计算方法，应用CFD软件对液力变矩器内流场进行数值计算，根据得到的内流场速度与压力信息，计算液力变矩器叶轮转矩，得到变矩器性能参数，从而预测所设计变矩器性能．为验证性能预测准确性，将W350液力变矩器基于三维流动数值解的性能计算结果与试验结果进行对比、分析，二者在数值上有良好的吻合，表明基于三维流场数值解的液力变矩器特性预测方法比传统的一维束流理论预测精确度更高，可以应用于工程实际．

利用CFD平台的滑动网格法与混合模型模拟液力偶合器流场的瞬态流动,得到偶合器内部速度与压力分布。总结了不同充液率下流场结构的变化及两相分布情况。基于速度、压力数值解计算了液力偶合器叶轮转矩,并计算出不同充液率下液力偶合器的原始特性。将性能预测结果与实验进行了对比分析,结果表明,数值模拟计算结果与实验结果吻合较好,基本反映了流道内部流动的基本特征。