文档介绍：液力变矩器流场数值分析硕士学位论文
吉林大学硕士学位论文
提要
本文主要针对“液力变矩器现代设计方法”的“国家自然科学基金课题”,对军车
用的W305 型液力变矩器内部流场进行了分析。本文的主要研究工作有以下几个方面:
,提出一系列假设,忽略掉非重要因素,以简
化建模复杂程度。在此假设的基础上,先用UG 建立流道的三维几何模型,然后导入
到STAR-CD 中划分计算网格,为对三个叶轮的流道进行循环计算打下基础。
2 .设定流道的进口边界条件为速度边界条件,出口边界条件为压力边界条件,流
道壁面设为无滑移壁面边界条件。计算的初始速度和初始压力由一维束流理论和
STAR-CD 结合给出。给出循环计算的收敛条件,判断循环计算何时结束。
3 .分析在STAR-CD 软件中提供的多种湍流模型、速度―压力耦合算法和离散格
式的特点,并设置了多组算例,根据各组算例得到的结果综合分析评价,选择最适合
本文研究内容的模型和算法。
4 .利用选择好的模型和算法对起动工况(速比i 0 )、速比i 和最高效率工况
(速比i )三种工况的流场进行计算,并对计算得到的流场进行了分析。
关键词:液力变矩器 STAR-CD 流场
??III ??
目录
第一章绪论
§ 选题背景…………………………………………………………………1
§ 理论与设计方法方面的研究和进展...………………………………….2
一维束流理论……………………...……………………………..2
二维及准三维流动理论…………...……………………………..3
三维流动理论…………………………………………………….4
§ 液力变矩器流场测量方法及其发展概况………………………………6
§ 本文的研究目的和内容…………………………………………………9
第二章流体力学数值分析基础
§ 基本控制方程…..………………………………………………………10
连续性方程……………………………………………………...10
理想流体运动微分方程………………………………………...12
粘性流体运动微分方程………………………………………...12
§ 湍流模型
………………………………………………………………..13
雷诺方程………………………………………………………...14
湍流的计算方法………………………………………………...15
§ 数值方法的构造………………………………………………………..20
§ 数值计算的主要方法…………………………………………………..23
控制方程及其统一计算形式…………………………………...23
各种数值方法求解对流―扩散方程的特点…….……………...24
§ 液力变矩器流场求解的基本思路……………………………………..29
有限体积法的基本原理………………………………………..29
方程的离散化…………………………………………………..31
速度―压力耦合算法…………………………………………..32
§ 本章小结………………………………………………………………..34
第三章液力变矩器流场计算模型
§ 流场计算模型…………………………………………………………..35
计算分析中的约定……………………………………………...36
计算分析中的假设
……………………………………………...37
§ 计算流道的几何模型…………………………………………………..38
流道的空间几何模型…………………………………………...38
吉林大学硕士学位论文
流道的网格模型………………………………………………...39
§ 计算模型和算法的选择………………………………………………..42
湍流模型的选择………………………………………………...42
速度―压力耦合算法的选择……………………………….…..44
离散格式的选择………………………………………………...47
§ 流场的数值计算………………………………………………………..49
计算条件………………………………………………………...49
初始值的给定…………………………………………………...50
收敛准则………………………………………………………...51
计算步骤……………………………………