吉林大学学报(工学版) ›› 2017, Vol. 47 ›› Issue (2): 490-497.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201702020

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基于LBM-LES模拟的离合器摩擦副流致运动效应

李慎龙1, 2, 刘树成2, 邢庆坤2, 张静2, 赖宇阳3   

  1. 1.北京理工大学 北京电动车辆协同创新中心,北京 100072;
    2.中国北方车辆研究所 车辆传动重点实验室,北京100072;
    3北京树优信息技术有限公司,北京 100081
  • 收稿日期:2015-11-25 出版日期:2017-03-20 发布日期:2017-03-20
  • 通讯作者: 刘树成(1986-),男,工程师,博士.研究方向:车辆液力传动技术.E-mail:liushucheng@vip.126.com
  • 作者简介:李慎龙(1982-),男,研究员,博士.研究方向:车辆传动系统设计技术.E-mail:lishenlong2004@sina.com
  • 基金资助:
    国家探索研究项目.

Clutch friction pair motion effect caused by oil flow based on LBM-LES

LI Shen-long1, 2, LIU Shu-cheng2, XING Qing-kun2, ZHANG Jing2, LAI Yu-yang3   

  1. 1.Collaborative Innovation Center of Electric Vehicles in Beijing, Beijing Institute of Technology, Beijing 100072, China;
    2.Science and Technology on Vehicle Transmission Laboratory, China North Vehicle Research Institute, Beijing 100072,China;
    3.Soyotec Technologies Co., Ltd., Beijing 100081, China
  • Received:2015-11-25 Online:2017-03-20 Published:2017-03-20

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272

摘要： 为了研究离合器摩擦副流致运动效应,将大涡模拟(LES)的壁面自适应局部涡粘模型引入到介观模型中的二维单相自由面格子Boltzmann方法(LBM)中,建立了压力润滑条件下的润滑油与摩擦元件LBM-LES流固耦合数值模拟体系。通过设定不同润滑油喷口与摩擦元件的相对位置,不同的喷油流量以及不同的油温,模拟了摩擦元件在与润滑油相互作用下的轴向运动过程,得到了不同喷油口位置、喷油流量和油温下的摩擦元件轴向运动规律,并根据数值模拟结果提出了一种槽式喷油口,有效抑制了摩擦元件的流致运动效应,为湿式多片离合器性能改进提供了理论依据。

关键词: 流体传动与控制, 湿式离合器, 格子Boltzmann法, 大涡模拟, 摩擦元件流致运动

Abstract: Axial movement of wet clutch friction pair caused by lubricating oil flow is one of the serious factors increasing drag losses and clutch failures. In order to study the friction pair axial movement caused by lubricating oil flow, a large eddy simulation model, wall adaptive local eddy viscosity model, was imported into a 2D single phase free surface mesoscopic model using lattice Boltzmann method to establish the friction parts and lubricating oil's fluid-solid-interaction LBM-LES digital simulation system under pressured lubricating condition. The influences of the relative position of oil nozzles, oil flow quantity and oil temperature on the friction pair axial moving process were investigated by digital simulation. Simulation results reveal that the friction pair axial motion law was affected by the position of oil nozzles and oil flow quantity. According to the simulation results, a novel oil groove was designed in place of traditional oil holes to inhibit the axial flow-caused-motion effect of the friction parts. This study may provide a theoretical basis for wet clutch improvement.

Key words: turn and control of fluid, wet clutch, lattice Boltzmann method, large eddy simulation, friction parts flow-caused-motion effect

中图分类号: 

  • TH137
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