吉林大学学报(工学版) ›› 2019, Vol. 49 ›› Issue (6): 1959-1968.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20180583

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液力缓速器全充液工况下本征正交基对流场重构精度的影响规律

魏巍1,2(),刘旭1,韩雪永1,闫清东1,2   

  1. 1. 北京理工大学 车辆传动国家重点实验室,北京 100081
    2. 北京理工大学 机械与车辆学院,北京 100081
  • 收稿日期:2018-06-07 出版日期:2019-11-01 发布日期:2019-11-08
  • 作者简介:魏巍(1978-),男,副教授,博士. 研究方向:液力元件设计理论与测试,车辆传动系统现代设计方法.E-mail:weiweibit@bit.edu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51475041);国家部委基础产品创新计划项目(237099000000170009);车辆传动国家重点实验室基金项目(614221304040517)

Flow field reconstruction accuracy influence of proper orthogonal decomposition basis functions in hydrodynamic retarderunder full⁃filled operating condition

Wei WEI1,2(),Xu LIU1,Xue-yong HAN1,Qing-dong YAN1,2   

  1. 1. National Key Laboratory of Vehicular Transmission, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
    2. School of Mechanical Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
  • Received:2018-06-07 Online:2019-11-01 Published:2019-11-08

摘要:

为揭示本征正交基对流场重构精度的影响规律,以全充液状态下液力缓速器定轮交互面上的流场为研究对象,分别获取速度和压力本征正交基。研究了影响本征正交基的瞬像和转速,并利用本征正交基和代理模型技术对流场进行预测。结果表明:瞬像集合的选择和采样频率对本征正交基的精确性影响较大,而液力缓速器动轮转速对速度场和压力场的本征正交基影响较小;基于本征正交基的流场预测具有一定精度。

关键词: 流体传动与控制, 液力缓速器, 本征正交基, 瞬像, 采样频率, 流场重构

Abstract:

In order to study the influence of Proper Orthogonal Decomposition (POD) basis functions on the accuracy of flow field reconstruction, the velocity and pressure proper orthogonal bases were obtained respectively for the flow field on the stator interaction surface of hydraulic retarder under full-filled condition. The influences of the instantaneous image factors and rotational speed factors on the proper orthogonal basis were studied, and the flow field is predicted by means of proper orthogonal basis and surrogate model technology. Results show that both the spiting of snapshots database and the frequency of sampling snapshots have significant effects on flow field reconstruction accuracy by POD basis functions while the features of POD basis functions are immune to the speed of the rotor, and the flow field reconstruction based on POD basis is of certain accuracy.

Key words: fluid transmission and control, hydrodynamic retarder, proper orthogonal decomposition basis function, snapshot, sampling frequency, flow field reconstruction

中图分类号: 

  • TH137

图1

液力缓速器结构简图"

图2

液力缓速器全流道模型"

表1

不同工况下时间步设置"

转速/(r·min-1)周期/s总时间步数时间步长/(10-4 s)
5000.128002.4
1 0000.248001.2

图3

制动转矩变化历程"

图4

不同瞬像集合下POD基能量"

表2

瞬像采样频率设置"

瞬像数目50100125250500
时间间隔/ms1.20.60.480.240.12
采样频率/Hz83.31 666.662 083.34 166.68 333.3

图5

不同采样频率下能量对比"

图6

POD重构误差"

图7

不同转速下前两阶POD基对比"

图8

不同转速下第5阶与第6阶模态对比"

图9

不同转速下的能量分布"

图10

不同转速下压力场前两阶POD基分布"

图11

重构误差分析"

图12

1 125 r/min 压力面压力预测分析"

图13

3 000 r/min 压力面压力预测分析"

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