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外文翻译--新型多功能车黏性耦合器单元内强制对流和表面粗糙度的影响 中文版.doc外文翻译--新型多功能车黏性耦合器单元内强制对流和表面粗糙度的影响 中文版.doc -- 5 元

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编号:201311171627027278    大小:1.15MB    格式:DOC    上传时间:2013-11-17
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毕业设计(论文)报告纸共20页第1页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊新型多功能车黏性耦合器单元内强制对流和表面粗糙度的影响Sheng-ChungTzeng*中国台湾彰化500杰守N路1号,Chienkuo科技大学机械工程系,电子邮件:[email protected][email protected]*对应的作者K.DavidHuang中国台湾台北10608,国立台北科技大学车辆工程系电子邮件:[email protected],大叶大学车辆工程研究所电子邮件:[email protected][email protected][email protected]对流转移而来,并受各种转速下壁和嵌入式环状分布肋条的润滑效果影响。在实验条件下模拟新型多功能车黏性耦合器单元的一系列实际运作,无论是转速和几何参数必须相当接近真实环境。此外,试验段设计,使实际大小的新型多功能车动力传输系统的冷却特性可以被调查。整体温度分布估计和局部传热系数分析。参考流场分布,就清楚了泰勒涡流上离心力的影响力。最后,新型多功能车设计师由试验结果中得到一些经验公式。关键词:热传递;流动特点;黏性耦合器单元;新型多功能车;泰勒涡流参考文本如下:Tzeng.S-C.、Huang,K.D.和吴泰生(2007)“新型多功能车黏性耦合器单元内强制对流和表面粗糙度的影响”,Int.J.车辆设计,第45期,第4,449-469页。个人简历:Sheng-ChungTzeng是一位中华人民共和国台湾ChienKuo科技大学机械工程副教授,他在1999年从中华人民共和国台湾国立清华大学获得博士学位。他的主要研究领域是车辆工程设计,实验性热传递,为汽车设计计算毕业设计(论文)报告纸共20页第2页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊流体动力和发动机冷却。K.DavidHuang是一位台湾国立台北科技大学车辆工程教授,他在1992年获得美国密歇根大学的博士学位。他的主要研究领域是混合动力电动车,混合气动力系统,金属燃料电池,智能车舱和车辆动力总成系统的冷却技术吴泰生是一名中华人民共和国台湾大叶大学车辆工程研究生院的研究生,他的主要研究领域是黏性耦合器单元的冷却1.引言在过去十年,汽车技术的发展十分迅速。汽车用户的关注焦点已经从常规汽车转移到专用车辆,比如运动的,休闲的和爬山的。这个转变导致了新型多功能车的逐渐成熟。在过去的五年里,新型多功能车系统完成了从分时到实时系统的演变。后者包含了小轿车和所有全轮驱动越野车的特点。所以动力传输线路自动激活。一般来说,在平坦的道路上只有前轮驱动是必须的而在崎岖或湿滑的道路上使用四轮或全轮驱动。新型多功能车的发动机动力通过变速器传递给动力输出装置、传动轴和黏性耦合器单元。因为汽车的黏性耦合器单元通过后方的差速器向后轴和半轴进行动力传输,所以在干燥平坦道路上持续运行,可能会引起黏性耦合器单元过热。当后方差速器里的冷却油的温度超过某一临界值时,黏性耦合器单元内部的旋转刀片连接器会被脆弱地烧坏,因此,润滑油问题必须得到解决。黏性耦合器单元的内部几何包含同轴旋转缸体,其中内部缸体旋转而外部的固定。一个小空间分隔成两个汽缸。一些学者力求分析对应的旋转和流场。例如,泰勒(1923)在内部超过外部旋转缸体的基础上提出了一项操作技术。当转速超过某一特定值时,离心力造成流量不稳,流量分布从Couette流入一系列环形涡流开始改变。当泰勒值超过临界值时流体循环开始成为一个不稳定的泰勒漩涡。间隔间距的重要性,以泰勒主任流量进行了分析(陈,1992)。当基本流程达到最稳定的状态下,涡流开始被一个多层的结构支配。陈和昌(1992)在一个小差距旋转缸体内研究了稳定的泰勒主任流量。分析是基于这样的假设:缸体间距,远小于内缸体的平均半径。孔和刘审查了环形Couette流量和泰勒涡流的稳定性(孔和刘,1997)。他们发现,不稳定的环形Couette流量在同轴旋转缸体内很有趣。肖等人(2002)使用了激光光学技术探索两个同轴缸体间波状泰勒涡流的特点,其中内缸体经过充分的预加速度而外缸体静止不动。Mohanty等人(1995)研究了在旋转缸体里反向循环的热量转移。局部传热在各种不同的长-直径比率的缸体上进行测量。李和Minkowycz(1989)试验性地调查了毕业设计(论文)报告纸共20页第3页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊其中有一个缸体旋转的两个同轴缸体的传热特性。他们的试验结果提供了进一步的洞察,在高温转移但是低压下降中一个热交换装置是必须的。Jakoby等(1999)调查在一个有旋转内缸体和轴向流的环形区域内的循环和热传递。虽然几何非常简单,但是当超过稳定的值时,流场开始变得非常的复杂。加德纳与sabersky(1978年),simmers和康尼(1979),贝克尔和凯(1962)和Kataoka(1997)等研究了旋转缸体间环形间隙里的热传递。涡流流量的起始显示了一个强大的热传递效应,因此,在开始的时候对热传递和环流的联系进行预测是重要的。Hayase(1992a,1992b)等考虑了含有旋转内缸体的两个同轴缸体之间的二维和三维层流,同时调查了内部的缸体腔。他们的调查结果显示当内缸体腔大于外缸体腔的时候流量和热传递是更强的。许多作品(阿里2000年;李等,1997年;哈德森等,1978年;Baier等,2000)调查在共缸体内由离心力引起的不稳定流。Andereck等(1986)设想独立的同轴旋转缸体之间的循环。流量在一个包含各种涡流的环形Couette系统中起主要作用。各种不同的状态在他们对称旋转和反射之下被区别。astill(1964年)研究了含有内旋转缸体的两个同轴缸体的开发流程。以内旋转缸体壁附近开始出现一系列振荡波为不稳定的开始,当流体顺流移动,波动延伸向外,最后卷曲引起对涡流。当连续的流量沿输送管向前发展,流量和细胞都呈梯形。这项研究实验性地阐明了黏性耦合器单元和强制对流以及各种周期的腔的热传递和流动特点。试验部分是一个具有真实参数和实际尺寸的动力传输系统,使其尽可能地在试验条件下模拟实际操作范围。在这个试验中,宽度的环状分布的肋条被利用,长宽比有5/3,7.5/3and10/3。相应的,流场的涡流可以增加,以改善润滑油和增加传热接触面的冷却油。在这个实验中,不仅测量温度分布,而且分析和比较了局部传热系数来解释局部高温导致刀片损坏的可能,同时也确定了环状分布肋条的最佳尺寸作为设计基准。相应的,我们对环状分布肋条长宽比在热传递方面影响的了解改善了。预计外部冷却油强制循环和克服流动阻力的限制将导致热效率的显著提升。这项工作调查了节约成本和高效润滑油的联系,其中包括一份对温度测量和流场观察的深入分析报告。建议考虑以实验为依据的实际因素下局部温度分布系数变化的相互关系。这个关系在设计新型多功能车黏性耦合器单元中是有用的。2.实验参数分析润滑油的不良表现引起黏性耦合器单元的损坏是典型的。因此,对控制黏性耦合器单元内部运行的物理参数进行深入分析是必须的。影响热传递和流场结构的主要因素包括强制对流的影响、转速、离心力和肋条的长宽比。局部传热系数hZ由网状热壁的连续变化qnet与壁温度Tb,z和冷却剂温度Tb,Z之差的比率来估计;hZ=qnet/(Tb,z—Tb,Z)。网状热壁从输送管壁到冷却油的连续变化视内部旋转缸体的表面散热而定。散毕业设计(论文)报告纸共20页第4页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊热试验不仅在系统静止时,而且在各种转速时实施。局部温度Tb,z由考虑输入热、估计热损失和焓的变化的局部热量平衡来确定。大部分以前的加热原件的温度下游是利用上游的下一站。局部努尔赛特值由局部温度传递系数和液压直径确定是在其中,冷却油的热传导率Kf根据局部主体温度估计。3.实验的组织和测试部分3.1热传递的实验装置该实验装置是特地为新型多功能车黏性耦合器单元设计的。它包括四个部分-试验部分,旋转轴,冷却油系统和数据采集系统。图1介绍了测量温度的设备。被测试的旋转轴的主要动力来源是一个高速三相交流电动机,通过变频器控制转速模拟实际的旋转,输入电压为220V交流电,最大安全转速为每分钟4000转。转速利用一个光学转速计(KYODODENKIATAC-152)测量,动态通过一个具有双槽皮带轮和一个V型带的电动机来转移。在这里,实验装置的转速为每分钟1200,1600,2000,2400,2800和3200转。表1显示实验转速和车辆的实际转速。使用BPAUTRANDXⅢ优质自动变速器油作为冷却油和回油系统包含两个油箱-一个是在常温下存储冷却油的供油箱,利用供油泵在30kg/cm2的固定压力下强制将冷却油输送至测试部分内部;另一个是回油箱,用来收集测试部分的冷却油和向供油箱提供恢复常温的冷却油。同时,流量控制器(YUKENKOGYOFCG-02-30-30)控制流量为0.73×10-6m3/s,3.38×10-6m3/s,8.26×10-6m3/s和14.60x10-6m3/s。图1实验装置1:泵5:转换器9:Potary刀片连接器2:流量计6:电动机10:后差速器3:油箱7:数据记录器11:油箱4:转速表8:计算机
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