基于一维、三维耦合分析的歧管式催化转化器结构优化

通过所建立的一维发动机进排气系统CFD模型和三维排气歧管CFD模型,得到了各工况下排气歧管压力损失等数据和排气歧管瞬态流场分布等数据.采用一维、三维耦合方法对某型号歧管式催化转化器进行了结构优化,并通过评价试验分别对原模型及优化后模型进行了性能检测.结果表明,优化后模型的背压降低,压力波动范围变小,压力损失也比较小,改善了内部流场情况,提高了发动机性能.     

基于W305液力变矩器的系列化设计

以W305液力变矩器为基型,通过试验研究和统计资料,确定了液力变矩器的系列化型谱;利用CFD数值分析软件对W305变矩器内部流场进行分析计算,基于计算结果进行W305液力变矩器的系列化设计;对于有效直径不同的液力变矩器,介绍了与基型变矩器相似设计的方法。     

Improvement of prediction accuracy for torque converter performance: One-dimensional flow theory reflecting the stator blade geometry

Specific fuel consumption is a key word these days, and the torque converter can play an important role in improving it. This makes it essential to improve the accuracy of methods for predicting torque converter performance. In this work, the accuracy of performance predictions ws improved by replacing the flow angle and total pressure loss in the angular momentum theory with corresponding values obtained by analyzing the flow around the stator using a general flow analysis code. A quick and highly accurate prediction of torque converter performance is made possible with this method.     

CFD的水泵数值分析

CFD模拟可以直观了解产品内的复杂流动现象,对提高设计能力、改进和优化设备具有重要的作用。文章建立了发动机冷却水泵的实际工作模型,对水泵体内部的三维湍流流场进行CFD模拟;研究了水泵内部复杂流场中各个位置上压力分布、速度分布和湍动能情况;分析水泵的水力损失,对发动机水泵的扬程和水力效率性能进行分析和预测,计算结果与试验结果相差不超过8％,表明利用CFD数值模拟分析具有很高的可靠性,能充分反映水泵内部流动的复杂情况,可以为水泵结构设计和性能改进提供理论依据。     

基于Fluent软件的三元催化器结构优化

依靠经验或半经验设计三元催化器需耗费大量精力和财力,且设计周期长,利用CFD软件仿真分析催化器内部流场可大大缩短设计周期。文章在Gambit软件中建立了某款三元催化器3维流体离散模型,用Fluent软件分析了三元催化器的压力、温度、速度和湍动能等内部流场分布,并介绍了催化器收缩管和扩压管锥角对催化器内流场的影响。表明随着催化器收缩管和扩压管锥角的减小,催化器背压减小,流动能量损失减小,气流的有效流动区域增加,有利于提高载体的利用率,进而提高催化器催化转化率。该方法对三元催化器优化设计有一定的参考价值。     

Nonlinear Robust Control of Torque Converter Clutch Slip System for Passenger Vehicles Using Advanced Torque Estimation Algorithms

In this paper, a torque-estimation-based robust controller for passenger car torque converter clutch slip system is presented. The proposed robust controller uses only the measurements available from inexpensive sensors that are installed in current passenger vehicles for torque estimation and feedback control. A conventional full state observer along with a neural-network-based open-loop hydraulic actuator observer is designed to estimate the unknown driving load, and a neural-network-based turbine torque estimator considering the temperature of oil circulating the torque converter is developed for improved turbine torque estimation accuracy. The stability of the internal dynamics is also investigated, and the performance and robustness of the robust controller is validated by simulation studies.     

基于STAR-CCM＋的歧管式催化转换器流场分析

利用计算流体动力学（CFD）软件STAR—CCM＋,建立了某4缸汽油发动机的歧管式催化转换器的三维数值计算模型。运用多孔介质模型模拟催化转化器载体的内部流动,对催化转化器的稳态流动进行了数值模拟,对发动机不同气缸工作时气体流动分布、流动不均匀性和排气背压进行数值计算。从CAE的角度分析了催化转化器进口端面破损及进出气端颜色不均的原因,为歧管式催化转化器结构设计和性能改进提供理论依据。     

汽车发动机舱散热特性研究

根据汽车产品研发的需要,应用商用CFD软件Fluent和KULI,采用基于Navier-Stokes方程的汽车外流场与发动机舱内流场耦合计算方法,对某汽车发动机分别处于额定功率点和最大扭矩点下发动机舱的散热特性和温度场特性进行研究。快速而准确地指导发动机舱内冷却系统的参数选择与判定。研究发动机舱内的温度分布特性及最高温度值,控制发动机舱内空气最高温度低于设计目标值,从而判别发动机舱内的温度特性是否满足设计要求。     

CFD技术在柴油机催化转化器设计开发中的应用

利用FIRE软件对某催化转化器进行CFD分析,计算出其载体入口废气流动均匀性系数。针对造成流动均匀性差的部化进行优化满足其均匀性评价标准．分析结果表明：在多孔介质模型中添加压力降曲线町以准确地模拟催化转化器的内部流动;利用CFD软什对催化转化器进干亍数值分析是催化转化器进行优化设计的重要手段。     

Capacity estimation of torque converters with piston holes using the response surface method and an artificial neural network

In new slim torque converters, lock-up clutches are used to provide high fuel efficiency at low speed. However, the slimness of the converters causes difficulty in heat dissipation, which may damage the friction material and shorten its life span. A cooling hole in the lock-up piston reduces the heat but also reduces the torque because oil flows through the hole due to the pressure difference between the two faces of the piston. In the early stages of the development of this type of torque converter, designers must consider the minimum flow rate required to cool the friction material and the minimum torque capacity required to transmit the engine torque. This research explored two methods of estimating these parameters. In the first method, an estimation equation was derived by combining the response surface method with physical properties such as the centrifugal force, a sudden expansion, a sudden contraction, and the steady flow energy equation. The second method involved the use of an artificial neural network. The feasibility of the estimates based on statistics and on the artificial neural network were confirmed in the design stage by comparing experimental and estimated data. An estimation program was created using the C#.Net language and has been used for actual torque converter designs by the Korea Powertrain Company.     

液力变矩器泵轮流场数值分析

应用计算流体动力学(CFD)方法，采用非结构网格和稳态交互面技术，模拟了液力变矩器三维内流场，并与试验相对照，验证了数值模拟的正确性。分析了泵轮进口、中弦面、出口面速度场和压力场，以及泵轮流道流场形态及流场形成的机理。     

液力变矩器流场计算的有限元法

本文以两类相对流面模型为基础，发展了变矩器内部流场计算的液体有限元法。文中推求了流面上的流函数方程，进行了有限元分析，并计算了部分实例。     

液力变矩器计算机辅助设计与制造

本文简述了液力变矩器设计与制造的研究和发展，以及计算机在液力变矩器设计与制造行业的应用，指出了存在的问题；建立了液力变矩器计算机辅助设计与制造的一体化系统；实现了液力变矩器性能预估、叶形判断与叶栅系统入，出口参数计算的有机统一。     

汽车排气催化转化装置气流特性分析

运用计算流体动力学对汽车排气污染物控制装置———催化转换器进行了研究。通过对 4种不同引流区结构的速度场、压力场的计算 ,证明引流区的结构对催化转化装置的气流分布影响很大 ,应尽量避免采用直壁无引流过渡的结构 ,采用平滑过渡的引流区 ,不仅可减少涡流损失 ,而且压力损失大大小于其它结构。对实际汽车用催化转化器在不同排气流量下的速度场和压力损失进行了计算和对比。采用Ansys/FlotranCFD计算流体动力学软件 ,其计算结果与试验结果吻合较好 ,证明采用的方法是可靠的。     

某发动机排气歧管优化设计

为了分析某发动机排气歧管的设计是否合理,文章对该排气歧管的内流场进行了CFD分析。通过CFD计算,得到催化器裁体前端的速度均匀性系数、氧传感器周围的最大流速和最大流速差异性系数。根据评价标准,当前设计状态不能满足要求。最后对排气歧管的汇总管进行了优化设计,并对优化设计再次进行了CFD分析,结果表明优化后的模型满足性能要求。     

液力变矩器一体化设计

在介绍CAD/CFD/CAM开发流程的基础上,详细地介绍了CFD方法的应用,包括三维理论建模、网格划分以及液力变矩器CFD稳态与动态模型的计算。研究以W305型与H245型液力变矩器为例,通过一体化设计与传统设计的比较,表明一体化设计方法具有准确的预测能力,可以提高液力变矩器一次设计成功率。     

六面体网格下复杂型转化器的三维数值模拟

利用计算流体力学软件STAR-CD,对具有偏心锥台型扩张管催化转化器进行了全六面体网格下的三维稳态流动数值模拟;研究了该新型催化转化器载体区域的流动均匀性以及压力损失;阐述了其六面体网格生成过程,并探求和分析符合商用标准的计算方法,总结出有效的计算程序,为排气后处理系统的研制和开发提供了实用的参考。     

液力变矩器叶片设计的准三维理论与方法

本文推导了适合于液力变矩器叶片设计的S_1流面改进流线曲率法计算方程,提出了流场判别准则和环量分配原则。在此基础上,提出了用多个S_1流面积叠进行变矩器叶片设计的准三维方法,以及在传统的叶片设计方法中加入流场计算环节的叶片设计新途径。并把利用本文提出的设计方法和利用传统的设计方法所设计出来的YB300变矩器进行了特性试验对比,结果表明:新提出的设计方法与传统方法所设计出的变矩器相比,最高效率提高了1.80%,而其它性能基本相同。     

柴油机涡轮增压器叶轮优化设计

以某废气涡轮增压柴油机为研究对象,以提高发动机性能为目标,使用CFD方法对其涡轮增压器的叶轮进行优化设计。通过分析叶轮内部流场,将叶轮叶片的叶型进行了改进设计,叶轮内部流场得到了优化。通过CFD计算得到了优化后的压气机MAP图,并将优化设计后的增压器安装到柴油机上进行了试验研究。结果表明,根据CFD计算结果对压气机叶轮结构进行优化设计具有可行性,优化设计的压气机能够在全转速范围内降低发动机燃油消耗率。     

基于CFD技术的暖风芯体结构设计与优化分析

某在研改款商用车空调箱暖风芯体单体换热性能较差,根据对标件初步优化后发现其换热性能更差,因此进行CFD定性仿真分析。通过流体分析研究发现基础模型芯体内部各扁管流量分配不均,初步优化后扁管流量分配更加不均匀,极大地降低了其换热性能,与试验反馈结果一致。根据流场仿真结果对其水室结构逐步优化,使得扁管流量分配比例的标准差值各工况下均提升了44%以上且芯体内流阻降低了约一倍。最终通过试验验证,单芯体的换热性能提高了3%-8%,满足了设计要求。