基于粒子图像测速技术的液力变矩器涡轮内流场测试与分析

液力变矩器是自动变速器的主要部件,其在乘用车、载重汽车、公共汽车和机车上的应用广泛。液力变矩器内部流动特性影响其外部性能,为了深入研究其内部流动特性,基于粒子图像测速（particle image velocimetry,PIV）技术对液力变矩器涡轮内流场进行试验研究。采用帧频为1 000帧/s的CCD高速相机,在不同工况下（输入与输出的转速比分别取0、0.3、0.5、0.7）采集不同粒子直径、不同粒子浓度下的流动图像,经过图像预处理,对连续两帧图像进行互相关计算,获得涡轮径向切面的速度场和涡量场。通过对流场分布结构和流动区域上复杂流动现象的对比分析,发现投入流场中粒子浓度越高（1 500mL...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in农业工程学报 Vol. 31; no. 12; pp. 92 - 98
Main Author 柴博森 王玉建 刘春宝 马文星 王文博
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 吉林大学机械科学与工程学院,长春,130022 2015
Subjects
互相关
可视化
流速场
涡流
涡量场
液力变矩器
粒子图像测速
计算机仿真
涡量场
visualization
cross-correlation
液力变矩器
particle image velocimetry
涡流
vortex flow
可视化
流速场
粒子图像测速
互相关
hydrodynamic torque converter
computer simulation
flow velocity field
vorticity field
计算机仿真
Online AccessGet full text
ISSN1002-6819
DOI10.11975/j.issn.1002-6819.2015.12.013

Cover

More Information
Summary:液力变矩器是自动变速器的主要部件,其在乘用车、载重汽车、公共汽车和机车上的应用广泛。液力变矩器内部流动特性影响其外部性能,为了深入研究其内部流动特性,基于粒子图像测速（particle image velocimetry,PIV）技术对液力变矩器涡轮内流场进行试验研究。采用帧频为1 000帧/s的CCD高速相机,在不同工况下（输入与输出的转速比分别取0、0.3、0.5、0.7）采集不同粒子直径、不同粒子浓度下的流动图像,经过图像预处理,对连续两帧图像进行互相关计算,获得涡轮径向切面的速度场和涡量场。通过对流场分布结构和流动区域上复杂流动现象的对比分析,发现投入流场中粒子浓度越高（1 500mL蒸馏水中投入2.4 g粒子）、粒子直径越小（10μm）时,识别并提取流动区域上的流动参数越丰富,流速场和涡量场信息越可靠。液力变矩器内部高梯度流场分布结构和非均匀流速场分布导致出现多尺度涡旋和反向流等复杂流动现象,造成液力变矩器内部流动能量损耗,随转速比提高,涡轮流场结构趋于规律,能耗逐渐降低。该文试验测量与分析结果对于液力变矩器结构优化和性能提升提供了参考。
Bibliography:11-2047/S
visualization; computer simulation; vortex flow; hydrodynamic torque converter; particle image velocimetry; cross-correlation; flow velocity field; vorticity field
The hydrodynamic torque converter is a major component of an automatic transmission.It transfers power from the engine to the transmission gearing system.The hydrodynamic torque converter has been applied in numerous automatic transmissions such as passenger cars,trucks,buses and trains.The external performance of hydrodynamic torque converter is affected by its internal flow characteristics.In order to study the internal flow characteristics of hydrodynamic torque converter,the internal flow field of hydrodynamic torque converter was tested based on particle image velocimetry（PIV） technology.As a powerful optical technique,instantaneous measurement of flow velocity at several positions in a plane can be tested by PIV.Instead of measuring at only one point in the flow field,such as laser doppler velocimetry and hot-wire anemometer,PIV has t
ISSN:1002-6819
DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2015.12.013