基于弱耦合贝塞尔曲线的变矩器叶片反求参数化设计及优化研究
针对某现有液力变矩器能容较小,不能满足大扭矩发动机匹配的问题,提出了一种基于弱耦合贝塞尔曲线的变矩器叶片反求参数化设计方法。通过非接触三维扫描的方式,对叶轮模型以及流道硅胶模型扫描并进行面片拟合处理,提取叶片吸力面及压力面和循环圆相交型线的点集矩阵,按照等弧长保型映射进行二维展开。然后采用两段三次贝塞尔曲线,通过切矢水平条件约束进行弱耦合,对逆向二维型线进行反求设计。基于反求参数化设计,通过调整导轮叶片骨线关键参数的方式对液力变矩器导轮进行优化设计。CFD仿真及试验表明,在变矩比基本不变、最高效率轻微下降的情况下,零速公称力矩由650.7 Nm提升到了773.2 Nm,提升幅度18.83%,满足了大扭矩发动机的匹配需求。此方法为液力变矩器的参数化反求设计及优化设计提供了一种新思路。
基于CFD和两相流技术的高水基液压阀结构设计研究
将计算流体动力学理论与两相流技术相结合,建立高水基液压阀流体湍流和气蚀的数学模型,通过可视化模拟,分析先导阀气穴流场的速度、压力和气蚀磨损的分布,发现在节流口阀座锐缘拐角处发生严重气穴,且低压区对应气体体积分数高的气穴区域。提出将正顶杆结构修改为侧顶杆结构消除液压阀气蚀磨损的新方法。
基于CFD和声学风洞的某SUV整车气动噪声性能提升
利用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)分析工具和声学风洞试验,对某款全新开发的SUV车型进行局部造型和车身密封隔音优化,车内气动噪声性能得到明显提升。外流场仿真计算和声源识别测试具有很好的一致性,识别出后视镜、前轮腔、A柱、雨刮等局部外形噪声声源部位,利用CFD仿真对流场进行优化,提出修改方案并通过实车测试验证效果,有效技术方案在新款车型上得到应用。根据泄漏噪声关键部位的识别,对车身密封和隔音进行了优化和提升,通过声学风洞试验验证了方案的实施效果,新款车型整车气动噪声车内声压级降低了约1.8 dB(A),语言清晰度(Articulation Index,AI)提升了10%,提升效果明显。
组合式空气减压阀性能建模研究
基于计算流体动力学(CFD)方法建立高减压比组合式空气减压阀数值仿真模型。通过仿真计算研究减压阀流场特征和调节参数对性能的影响;以数值计算得到的样本点数据建立减压比响应面模型;根据性能模型研究性能特性和组合调节规律。结果表明:组合式减压阀流场复杂,调节参数对减压比等影响表现出非线性特性;基于非线性特性构造的两段减压比响应面模型具有较高的精度,通过模型开展调节规律研究是可行的技术途径。
3D打印左心室磁悬浮辅助泵的应用与研究
通过CAD软件完成了左心室磁悬浮辅助泵的整体结构设计,利用计算流体动力学的方法对自主研发的左心室磁悬浮辅助泵进行数值模拟研究,根据实际工作状况对叶片承受的最大剪切应力、压力及血流流场的分布情况进行分析,结果显示:叶片最大剪切应力符合生物力学性能要求,叶片底面压力分布均匀,血流流迹没有出现涡流或回流的现象。应用3D打印技术对装配部件进行快速制造,系统调试并实验研究了左心室磁悬浮辅助泵的体外工作状况,为今后左心室磁悬浮辅助泵的优化设计及相关流体动力学实验提供了参考依据。
基于流体动力学的BHS快速换绳装置行走机构的设计与模拟
BHS快速换绳装置的行走机构属于定重载液压系统控制,为了避免由于液压冲击而产生搡绳事故,运用计算流体动力学分析抛物线性渐变节流缓冲油缸的运动特性,得出抛物线性渐变缓冲节流油缸在缓冲3个阶段的特性方程。基于多学科系统建模与仿真平台AMESim对缓冲油缸的运行过程进行仿真研究,模拟出油缸在运行过程中的位移、运动特性曲线,为BHS换绳装置的设计提供了理论依据。
基于CFD技术的截止阀阻力特性分析
研究截止阀启闭过程中的阻力特性,建立阀门的相对开度与压力损失之间的数学模型,并借助计算流体动力学软件fluent,应用动网格技术对阀门的内部流场进行动态数值模拟。结果表明:理论值与模拟值之间的相对误差满足精度要求,证明此数学模型在工程实用中的可行性,同时为截止阀及其他阀门的结构设计及优化提供理论参考。
电液伺服阀喷挡级流场分析与结构优化
基于计算流体动力学方法,对喷嘴挡板伺服阀内部流道进行了三维建模,并利用Fluent进行了全流道的仿真分析,在分析过程中对伺服阀的局部结构进行了参数优化设计。仿真分析结果可以有效地为伺服阀结构设计提供有效的参考依据。
液压集成块内部孔道流场的CFD仿真分析
针对液压集成块内部孔道中液流的复杂性流动,应用计算流体动力学(CFD)方法对孔道中的流场进行数值模拟。根据孔道的物理模型建立起相应的数值模型,并对数值模型进行求解;模拟结采表明工艺孔冗余客腔时孔道压降产生影响;分析了流场特征与孔道结构的关系,探讨了造成注流压力损失的原因,为孔道结构的改进提供依据。
截止阀启闭时流动特征的动态数值模拟
针对XYZ-125G型稀油站所广泛使用的J41H截止阀工作状态下流场特点采用计算流体动力学(CFD)的方法对截止阀的流动情况进行动态数值计算。详细模拟出截止阀阀盘开启和闭合过程中阀体内部的速度、压力分布和压头损失。CFD模拟阀体压头损失值和利用理论计算的阀体压头损失值吻合较好阀门的开启或闭合水泵的突然停车等原因使流速发生突然变化同时产生压强的大幅度波动现象。通过CFD技术在模拟截止阀启闭过程中动态流动状况的应用能够确定流体通过阀道时所产生的漩涡、水锤和死水区等水流状况为液压冲击的预测与防范及阀道结构优化提供理论依据。












