液力变矩器是自动变速器的主要部件,其在乘用车、载重汽车、公共汽车和机车上的应用广泛。液力变矩器内部流动特性影响其外部性能,为了深入研究其内部流动特性,基于粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)技术对液力变矩器涡轮内流场进行试验研究。采用帧频为1 000帧/s的CCD高速相机,在不同工况下(输入与输出的转速比分别取0、0.3、0.5、0.7)采集不同粒子直径、不同粒子浓度下的流动图像,经过图像预处理,对连续两帧图像进行互相关计算,获得涡轮径向切面的速度场和涡量场。通过对流场分布结构和流动区域上复杂流动现象的对比分析,发现投入流场中粒子浓度越高(1 500mL蒸馏水中投入2.4 g粒子)、粒子直径越小(10μm)时,识别并提取流动区域上的流动参数越丰富,流速场和涡量场信息越可靠。液力变矩器内部高梯度流场分布结构和非均匀流速场分布导致出...

本文介绍了用PIV实验技术研究液力变矩器内部流场如何选取示踪粒子的方法,论述了示踪粒子跟随性、浓度等关键问题,以及运用此方法获得的结果.

文章首先介绍了粒子成像测速 (PIV)技术的原理、应用 ,其次对实验时所用到的实验装置、用品、所应注意的事项 ,作了详尽的说明 ,最后用PIV技术对液力变矩器泵轮内部流场进行了初步测试 ,并对测试结果进行了量化处理和分析 ,为进一步的理论。

PIV技术突破了单点测量限制,是一种可以同时获得流场中多点测量流体或粒子速度矢量的光学图像技术,集'可视化'与'定量测量'于一体,是一种现代化的流动显示与测量技术.实验时在流场中播入粒子,用激光脉冲器发出激光束经过一系列光学元件形成可调制的激光片光源照射流场,用多次曝光记录粒子场在不同时刻的图像,测出在已知时间间隔△t内流体质点(示踪粒子)在某切面上的位移△→x,即可算出粒子的速度vp,此项技术在YJ380型液力变矩器内部流场实验中应用取得理想效果.

采用“两圆弧十直线”的设计方法设计了有效直径370mm的新型轴流导叶可调液力变矩器循环圆；运用等倾角射影法设计了新型轴流导叶可调液力变矩器各叶轮叶片的叶形，并给出了其总体结构。为了实现导轮叶片的转动，设计了导叶调节机构和导轮内外环结构，阐述了实现导轮叶片转动的过程，并定义了导叶开度的变化范围。运用CFD方法对所设计的新型轴流导叶可调液力变矩器进行数值模拟计算，获得了其原始特性，并对其特性进行了分析。由分析可知，通过调节导叶开度的变化能够实现轴流导叶可调液力变矩器能容的连续可控。由于其连续可控的能容特性，在与发动机共同工作时能够实现动态匹配，进而提高整机性能。

根据发动机与液力变矩器各自特性，在研究发动机和液力变矩器共同工作输入特性、共同工作输出特性和牵引特性的基础上，对由操作人员、发动机和液力变矩器构成的指导操作型控制系统进行发动机与液力变矩器动态匹配方法的探讨。并编制了相应的控制程序。

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。

用数值模拟技术对液力变矩器内部流场进行研究.首先对YJ380型液力变矩器建模,然后进行有限元网格划分,选择合适的求解器,最后对其进行计算,得到了不同工况下内流场分布的特性,并对结果进行处理和分析.

根据新型发动机对YJ350液力变矩器的匹配要求，对其进行改进。首先，修改循环圆参数，适当减小直径比和形状系数；其次，综合考虑叶片进出口角度对性能影响，对叶片进出口角度进行改进；最后采用基于二次函数环量分配的设计方法设计叶片。对新型YJ350液力变矩器三维流动进行数值模拟，得到内部流动速度与压力数值解，基于流场数值解预测其性能。将新型YJ350液力变矩器预测性能与原变矩器性能进行对比，结果表明改进后的液力变矩器满足新的匹配要求且性能明显提高。

利用CFD分析软件对W305型液力变矩器的内部流场进行了仿真计算。采用混合平面理论处理旋转速度不同的各叶轮之间的相互作用。基于仿真计算结果重点分析了导轮内流场的速度和压力分布情况并将导轮内流场计算结果与试验结果进行了对比分析结果表明流场计算结果具有较高的精度。