[发明专利]仿真预测液力变矩器性能的方法

权利要求书

1.一种仿真预测液力变矩器性能的方法，其特征在于，所述的仿真预测液力变矩器性能的方法的步骤如下：

1)提取计算模型：

(1)提取液力变矩器的循环圆；

(2)提取液力变矩器的全流道模型；

(3)提取液力变矩器的单流道模型；

2)液力变矩器全流道六面体网格模型生成：

(1)导轮全流道六面体网格模型生成；

(2)泵轮和涡轮全流道六面体网格模型生成；

(3)装配网格：

把生成好的泵轮全流道六面体网格模、涡轮全流道六面体网格模、导轮全流道六面体网格模型依次导入到计算流体力学前处理软件GAMBIT中进行装配；

a.分别创建泵轮的旋转轴线、涡轮的旋转轴线与导轮的旋转轴线；

b.把泵轮的旋转轴线，涡轮的旋转轴线分别与导轮的旋转轴线对齐，保证

泵轮、涡轮与导轮同心；

c.把泵轮进口面和导轮出口面对齐，再把泵轮的出口面和涡轮的进口面对齐，同时也保证了涡轮出口和导轮进口面的对齐；

(4)设置边界条件：

a.设置泵轮的进口和导轮的出口为边界条件interface；设置泵轮的出口和涡轮的进口为边界条件interface；涡轮的出口和导轮的进口为边界条件interface；

b.其余的面设置边界条件为壁面；

3)采用Fluent进行数值计算：

把装配好的变矩器全流道网格文件导入到商业计算流体力学软件Fluent中进行数值求解；

4)仿真与实验数据对比

(1)绘制液力变矩器外特性曲线；

(2)仿真结果与实验数据对比。

2.按照权利要求1所述的仿真预测液力变矩器性能的方法，其特征在于，所述的提取液力变矩器的循环圆的步骤如下：

1)在商业三维建模软件CATIA中创建一个垂直于变矩器旋转轴线的平面，用这个平面与液力变矩器的泵轮三维模型、涡轮三维模型和导轮三维模型相交，交线即为液力变矩器的循环圆；

2)由于变矩器三维模型叶片的影响，交线是不完整的，把断开的部分光滑连接起来，连接的时要保证连接端点的相切与曲率的连续，即得到液力变矩器的完整的循环圆；

3)在泵轮和涡轮之间的无叶栅区域a₁b₁b₂a₂中做平分线ab；在涡轮和导轮之间的无叶栅区域e₁f₁f₂e₂中做平分线cd；在导轮和泵轮之间的无叶栅区域c₂d₂d₁c₁中做平分线ef，即形成变矩器仿真过程假设的三个交界面ab、cd与ef。

3.按照权利要求1所述的仿真预测液力变矩器性能的方法，其特征在于，所述的提取液力变矩器的全流道模型是指：

把泵轮循环圆区域abcd绕变液力矩器旋转轴线旋转360°，用旋转得到的空间三维模型与液力变矩器的泵轮三维模型进行布尔运算，即得到泵轮全流道模型；把涡轮循环圆区域abef绕液力变矩器旋转轴线旋转360°，用旋转得到的空间三维模型与液力变矩器的涡轮三维模型进行布尔运算，即得到涡轮全流道模型；把导轮循环圆区域efdc绕液力变矩器旋转轴线旋转360°，用旋转得到的空间三维模型与液力变矩器的导轮的三维模型进行布尔运算，即得到导轮的全流道模型；将泵轮、涡轮、导轮的全流道模型装配后即得液力变矩器的全流道模型。

4.按照权利要求1所述的仿真预测液力变矩器性能的方法，其特征在于，所述的提取液力变矩器的单流道模型是指：

测量泵轮相邻两个压力面之间的角度为β，把压力面绕液力变矩器旋转轴线旋转得到一个曲面A，把压力面绕液力变矩器旋转轴线旋转角度得到一个曲面B，用这两个曲面去切割液力变矩器泵轮的全流道模型，即可得到包含叶片壁面在内的单流道泵轮模型，同理可以得到涡轮和导轮的单流道模型，最终得到液力变矩器的单流道模型。