液力元件三维流动设计优化 内容简介
《液力元件三维流动设计优化》是编者近二十年在液力元件叶栅系统三维流动设计理论领域探索和实践的结果，是一部研究以液力变矩器为代表的叶轮机械设计理论的专著，汇集了课题组承担的教育部长江学者和创新团队发展计划、国家国防科技工业局基础产品创新科研项目、总装备部预先研究项目、国家自然科学基金项目、国防科技重点实验室基金项目等研究成果，主要包括叶栅参数构型与表征模型、循环圆扁平化设计、叶栅逆向重构方法、三维流动性能预测模型、两相流动计算求解、流固耦合分析方法、叶栅系统多学科设计优化及其算例和激光流场测试技术等方面的研究。
液力元件三维流动设计优化 目录
1 导论
1．1 液力元件设计理论演进
1．2 三维流动设计理论构架
1．3 三维流动集成设计优化
参考文献
2 叶栅系统构型与表征模型
2．1 循环圆模型
2．1．1 循环圆基本特征
2．1．2 循环圆*简参数化模型
2．1．3 扁平比可调循环圆参数化模型
2．1．4 无内环循环圆参数化模型
2．2 叶片正向设计模型
2．2．1 叶片绘形方法概述
2．2．2 扁平循环圆叶片模型
2．2．3 基于贝塞尔曲线的叶片模型
2．2 4基于儒科夫斯基型线的叶片模型
2．2．5 等厚直叶片模型
2．2．6 顶弧弯叶片模型
2．3 叶栅系统逆向设计
2．3．1 接触式测绘与重构
2．3．2 非接触式测绘与重构
2．4 液力变矩器数据库开发
2．4．1 数据库管理系统的选择
2．4．2 相关数据表的设计
参考文献
3 液力元件三维流动数值模拟
3．1 控制方程与计算模型
3．1．1 液力元件叶栅内流特点
3．1．2 控制方程与基本假设
3．1．3 网格生成
3．2 三维流动性能预测分析
3．2．1 湍流模型稳健性分析
3．2．2 全液相流动的液力元件性能计算
3．2．3 全气相流动分析及空损抑制技术
3．3 气液两相流动分析
3．3．1 两相流型的判定方法
3．3．2 两相流动状态的cFD求解
3．3．3 瞬态充液过程的cFD求解
参考文献
4 液力元件叶栅系统流固耦合分析
4．1 液力元件流固耦合分析特点
4．1．1 冲压叶轮结构形式
4．1．2 流固耦合控制方程
4．1．3 流固耦合面数据传递及其分析特点
4．2 简化模型流固耦合分析
4．2．1 单向流固耦合分析
4．2．2 双向流固耦合分析
4．3 非简化模型流固耦合分析
4．3．1 折边结构对性能的影响
4．3．2 拉延筋结构对性能的影响
参考文献
5 液力元件性能设计优化
5．1 三维流动设计优化关键技术
5．1．1 试验设计与响应曲面近似模型
5．1．2 优化流程控制
5．1．3 多目标全局优化算法
5．1．4 多学科集成优化设计框架
5．2 叶栅参数敏感性研究
5．2．1 循环圆宽度敏感性研究
5．2．2 叶轮叶片数目敏感性研究
5．3 液力元件叶栅系统设计优化算例
5．3．1 液力变矩器叶片数目优化
5．3．2 液力变矩器叶片角度优化
5．3．3 液力缓速器叶片倾角优化
5．3．4 液力缓速器弯曲叶片叶形优化
参考文献
6 液力元件内部流场试验
6．1 LDA三维流场测试系统介绍
6．1．1 激光多普勒测速技术基本原理
6．1．2 LDA系统组件
6．1．3 测速转换基本原理
6．1．4 Dantec LDA系统参数
6．2 液力元件内流场粒子跟随性模型
6．2．1 散射粒子概述
6．2．2 粒子跟随性分析与求解
6．3 全透明液力变矩减速装置泵轮流场测试试验
6．3．1 液力变矩减速装置
6．3．2 油液和散射粒子的选取
6．3．3 流场测试系统与结果分析
6．4 液力变矩器内流场测试试验
6．4．1 液力变矩器开窗试验台的组成及工作油选取
6．4．2 流场测试系统装置与测量点选取
6．4．3 试验测试与流场数值模拟对比分析
参考文献
液力元件三维流动设计优化 节选
《液力元件三维流动设计优化》： 1）光电转换电压 光电转换电压简称PMT电压，其作用是将光信号转换为电信号。Dantec LDA系统采用的光电转换装置是光电倍增管。粒子在通过测量控制体时发生散射，散射出含流体信息的光信号，经过光电倍增管将光信号转换为电信号。 光电倍增管电压作为转换电压将直接影响到获得信号的好坏和多少。对于光电倍增管电压，理论上应该越高越好，但实际因为信号来源复杂，微弱噪声多样，所以增加光电倍增管电压会使一些小信号的振幅值增加，同时强信号的振幅值进一步增大，有效信号增加的同时又导致大量外界噪声加入，会对测量产生较大影响。如果光电倍增管电压过小，那么流体中部分需要测量的颗粒信号又将丢失。所以，光电倍增管电压既不能太高，也不能太低。 2）前置放大器增益 如果获取的信号不能达到信号处理的要求，可以通过调节前置放大器的增益值对信号进行放大。前置放大器增益的大小对获取准确的信号以及试验的顺利开展有着重要的意义。试验必须选取合适的前置放大器增益，以保证获得较好的测速结果。 3）脉冲检测器信噪比 软件中通过设置脉冲检测器的信噪比来确定脉冲检测器的门限值。理论上较高的门限值会阻止更多的噪声信号，使测量获得高的数据率和有效率。因此，在进行试验时必须确定合理的脉冲检测器信噪比门限值，以使试验获得准确的结果。 4）有效率比例尺度 有效率比例尺度，即脉冲信号的频谱中两个*高峰值的幅值比，该参数将直接影响到LDA系统所获得的数据率。如果测试信号的有效率尺度高于该门限值，则认为脉冲是有效脉冲，否则判定脉冲是无效的。因此，在试验中必须适当设置有效率比例尺度，使测试获得足够的数据率进行数据处理。 ……
