基于PIV试验的水介质液力偶合器涡轮流场仿真评价

摘要：

为揭示水介质液力偶合器涡轮流场的特征及演化规律,基于计算流体动力学(CFD)技术,采用4种湍流模型(DES、DDES、IDDES、LES)仿真制动和牵引工况下的涡轮流场结构.通过粒子图像测速(PIV)试验,采用静态、动态图像标定方法实测涡轮流场图像.通过PIV流场试验结果与CFD仿真结果的对比评价4种湍流模型的适用性.结果表明:制动工况下,LES模型对主流区域多尺度漩涡流场结构的仿真结果趋于真实,流速为3.52～3.81 m/s,涡量为480～540 s-1;IDDES模型对叶片近壁面区域流速场的仿真表现卓越,流速为3.14～3.51 m/s,而DES模型对该区域内涡量场的仿真较好,涡量为500～570 s-1.牵引工况下,DDES和IDDES模型的仿真结果失真;DES模型对主流区域漩涡流场结构的仿真效果不如LES模型,但是能够体现多尺度涡旋沿圆周方向运动的基本趋势;LES模型的仿真结果与PIV试验结果吻合,能够体现沿圆周方向运动的多尺度涡旋之间的相互混合作用,流速为1.40～3.60 m/s,涡量为30～130 s-1.研究结果可为精确仿真液力偶合器涡轮流场提供一定的技术指导.

关键词：液力偶合器、湍流模型、粒子图像测速、图像标定、流速场、涡量场

所属期刊栏目：46

分类号：TH137.33

资助基金：国家自然科学基金资助项目51405184;吉林省科技发展计划项目20160520070JH;吉林省教育厅"十三五"科学技术项目JJKH20180139KJ;吉林大学国防预研基金项目419140100076

在线出版日期：2019-01-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：125-134