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液力变矩器的泵轮叶片强度万博max官网手机版_NO.1

发布于:2021-12-20 18:37
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       液力变矩器是复杂的多叶轮透平机械,由于流道内外环和叶片表面均是形状空间扭曲的曲面,加上各叶轮的相互干扰,使得叶片受力情况较为复杂。对于液力变矩器叶片进行基于流固耦合的万博max官网手机版在国内尚处于起步阶段。目前,魏巍、闫清东等在基于单向流固耦合的液力变矩器叶片万博max官网手机版方面的研究成果颇丰,吴光强在基于双向流固耦合的液力变矩器研究也取得一定成就,且都提出了流固耦合分析复杂曲面的方法,准确分析了叶片的应力分布情况。
       本文万博max官网手机版_NO.1首先对流道进行定常流动计算,流体力学分析工具采用CFX;在CFX求解后,提取流道叶片处的压力载荷,通过流固耦合施加到静力结构分析下的叶片模型的工作面和非工作面上,采用ANSYS/Mechanical对其进行结构分析
       首先用三维建模软件Pro/E建立液力变矩器整体模型、叶片模型和流道模型,各模型分别如图1、图2、图3所示。此液力变矩器的有效直径为305mm,泵轮叶片数为22,涡轮叶片数为24,导轮叶片数为20。由于泵轮、涡轮、导轮都按各自转速转动,故各叶轮的流道都非常复杂,本文所取流道由液力变矩器内环、外环、叶片工作面和非工作面组成。然后将已建好的模型导出为igs格式,并导入ANSYS进行分析,流固耦合分析流程如图
       在液力变矩器分析过程中,假设:液力变矩器内部液压油充满流道,流道内部流场是稳定的,流体产生的载荷不足以导致叶片产生对流场干扰的变形;内部的液压油为不可压缩的理想流体,忽略温度变化的影响,液压油从上游流道的出口流出后以完全相等的量流入下游叶轮流道;同一种工况下,同一叶轮内的各个流道的流场特性完全相同。
       本文研究中,根据液力变矩器内部流场流动的对称性,任取一组泵轮、涡轮和导轮叶片作为研究对象,为了让单个的流道模型能在计算中精确地仿真完整的流道模型,还必须在工作面、非工作面加上周期性边界。



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