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液力偶合器耦合算例与分析

 

今天小编为大家带来液力偶合器合算例与分析介绍,希望朋友们一起来看看。
  流固交界处流体和弹性体具有相同的速度和压力是流固耦合的物理条件。我们以80%的充液率为例,分析液力偶合器在牵引工况条件下叶片变形后对流场的影响。根据变形后的叶片重新建立流体计算空间,进一步划分网格,重新进行流场计算,对比分析叶片变形前后泵轮与涡轮的静压分布,分析流固耦合特性。图9为变形前后泵轮叶片的静压分布图,图10为变形前后涡对比图9a、图9b可以发现,叶片变形对流场的扰动不明显,变形前后叶片表面压力分布基本一致。但在发生变形后,叶片表面平均压力高于变形前叶片平均压力,由变形前的9.65×105Pa增大至1.02×106Pa,增加了5.7%,且叶片发生变形后高压区增大;低压区的压力由原来的5.11×104Pa增大至1.91×104Pa,增加了137.38%,但低压区域却有明显的减小。对比图10a、图10b可以看出,叶片变形对流场的扰动不大。与泵轮内流场相似,叶片在发生变形后,涡轮叶片表面平均压力高于变形前叶片表面的平均压力,由变形前的1.20×106Pa增大至1.25×106Pa,增加了4.17%,且高压区亦明显增大;低压区压力由原来的2.71×104Pa增大至9.59×104Pa,增加了253.87%,但低压区域却有明显的减小。通过对比分析,认为变形后压力的明显增大是导致叶片发生断裂的根本原因。结论对比分析液力偶合器流固耦合数值计算结果,我们可以得出以下结论:
  (1)液力偶合器叶片最大等效应力出现在叶片与外环连接处,应力集中明显,易发生疲劳破坏。
  (2)液力偶合器叶片距根部最远的中间部位变形最大。
  (3)随着充液率的增大,液力偶合器叶片应力分布发生明显变化。
  (4)叶片变形后对流场压力的影响明显,整体流场平均压力值明显增大。
  (5)叶片变形导致的压力增大是叶片断裂的主要原因,最大限度地减小叶片变形是提高液力偶合器使用寿命的有效途径。








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