液力变矩器导轮CFD优化设计：提升低速性能

"基于CFD的液力变矩器导轮优化设计 (2016年) - 河北工程大学学报(自然科学版), 刘安然, 石祥钟, 孟燕" 本文是一篇自然科学领域的论文，作者通过CAD-CFD技术对液力变矩器的导轮进行了优化设计，旨在提升液力变矩器的整体性能。液力变矩器是汽车自动变速系统中的关键部件，它利用液体动能的转换来传递动力，具有无级变速、扭矩增益等功能。 首先，作者使用BladeGen软件进行参数化造型，这使得液力变矩器的几何模型能够根据设计需求灵活调整。BladeGen允许研究人员快速创建和修改导轮的翼型形状，以适应各种工况，这对于液力变矩器的定制化设计至关重要。 接着，利用CFX软件进行流体动力学（CFD）仿真，对不同速比下的液力变矩器性能进行了计算。CFX是一款强大的流体仿真工具，可以精确模拟流体流动、传热以及相关物理现象。通过对不同工况的模拟，研究人员能够获取液力变矩器在不同转速下的性能数据，这些数据包括扭矩、效率等关键指标。 在分析了导轮的能头分布特点后，作者针对流场分布进行了结构优化。液力变矩器的导轮分为内环和外环，它们在不同速比下工作条件不同。通过优化，内环和外环上的导轮翼型结构得以分别适应高速和低速工况，从而降低低速比工况下的能头损失，提高效率。 优化设计的结果表明，改进后的液力变矩器在低速比工况下的性能显著提升。涡轮输出力矩的最大增量达到了175.36 N·m，这意味着车辆在起步或爬坡时可以获得更大的驱动力。同时，在0速比工况下，变矩比增加了0.344，这表示在静止启动时扭矩增大，有助于改善车辆的起动性能。此外，液力变矩器的效率在0.274速比工况下增加了2.95%，这意味着在常用工况下，液力变矩器的能量转换效率更高，燃油经济性得到改善。 总结来说，这篇论文通过CAD-CFD技术对液力变矩器导轮进行了深入的优化研究，不仅提升了液力变矩器在低速比工况下的工作效率，而且在保持或提高整体性能的同时，实现了扭矩输出的增强和燃油经济性的提升。这一研究方法和优化策略对于液力传动系统的改进和汽车行业的技术进步具有重要的理论和实践意义。