Bir tork konvertörün kavitasyonsuz ve kavitasyonlu HAD modelleriyle hidrodinamik performans analizleri
Hydrodynamic performance analysis of a torque converter with non-cavitation and cavitation CFD models
- Tez No: 731379
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SALİH ÖZEN ÜNVERDİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Tork konvertörler, özel bir hidrolik kaplin olup motorlu taşıt sistemleri içerisinde bulunan aktarma organına bağlı bir turbomakinedir. Ana elemanları pompa, stator, türbin ve baskı plakasıdır. Motordan gelen gücü ve torku, aralarında mekanik bir bağlantı olmaksızın sadece hidrodinamik etkileşimlerle şanzıman ve dişli kutusuna iletimini sağlarlar. Pompa komponenti genel olarak bir şaft vasıtasıyla motora, türbin komponenti ise şanzıman tarafına bağlıdır. Aralarında bulunan stator elemanı vasıtasıyla, motordaki torkun katlanarak şanzımana iletilmesini sağlar. Tork konvertörlerin çalışması esnasında, konvertör içerisinde sirküle olan ve hidrodinamik etkileşimini sağlayan hidrolik sıvının basıncında ciddi düşüşler meydana gelir ve içerisinde buhar kabarcıkları oluşturur. Bu duruma kavitasyon denmekte, araçlarda vuruntu gibi ciddi problemlere yol açabilmektedir. Konvertörün hidrodinamik performansında kayıplar meydana getirmekte ve motordan türbine iletilen torku azaltmaktadır. Bu çalışmada, bir tork konvertör modeli içerisindeki kavitasyon problemi Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) methodu uygulanarak yapılan analizlerle incelenmiştir. Model üzerinde kavitasyonlu ve fizik modeli kullanılarak analizler gerçekleştirilmiş, hidrodinamik performansı hesaplanmıştır. Tork konvertörün dönüş methodu olarak literatürde sıklıkla uygulanan MRF (Hareketli Referans Sistemi) kullanılmış, türbülans modeli olarak ise gerçeklenebilir k-epsilon modeli tercih edilmiştir. Analizlerde sıkıştırılamaz akış kabulü yapılmış, kavitasyonsuz analizler tek fazlı fizik modeli ve zamandan bağımsız, kavitasyonlu analizler ise çift fazlı fizik modeli ve zamana bağlı olarak gerçekleştirilmiştir. Kavitasyonlu akış analizlerinde Schnerr-Sauer kavitasyon modeli tercih edilmiştir. Sonuçlar incelendiğinde, kavitasyon oluşumu kalkış anında motordan şanzımana iletilen tork üzerinde %12'lik kayba neden olmuştur. Kavitasyonun stator kanatlarının emme yüzeylerinde yoğun bir şekilde oluştuğu ve ani faz değişiminin özellikle bu bölgede ciddi zarar oluşturabileceği ihtimali tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Torque converters are a special type of hydraulic coupling and are a turbomachine connected to the driveline in motor vehicle systems. Its main elements are pump, stator, turbine and pressure plate. They transmit the power and torque from the engine to the gearbox only by hydrodynamic interactions, without any mechanical connection between them. The pump component is generally connected to the engine via a shaft, while the turbine component is connected to the transmission side. Through the stator element located between them, it ensures that the torque in the engine is transmitted to the gearbox by folding. In this study, the hydrodynamic performance of a torque converter in cavitation and non-cavitation situations was calculated by applying the finite volume-based Computational Fluid Dynamics (CFD) method. MRF (Moving Reference System) was used as the rotation method in the performance calculations of the torque converter, and the realizable k-epsilon model was preferred as the turbulence model. For the analyses, a 3D flow field containing all torque converter blade areas was created. Incompressible flow was assumed in the analyzes, non-cavitation analyzes were performed in single-phase model and steady-state, and cavitation analyzes were performed in multiphase model and time-dependent. Performance analyzes of both models at 5 different speeds were performed and the results were compared. Schnerr-Sauer cavitation model was preferred in cavitation flow analysis. When the results were examined, cavitation formation caused a loss of 12% on the torque transmitted from the engine to the gearbox at the stall (H.O.=0) condition.
Benzer Tezler
- Zırhlı paletli bir araç için tork konvertör geliştirilmesi
The design of torque converter for a tracked armored vehicle
OĞUZHAN ÇİFTÇİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Otomotiv MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALP TEKİN ERGENÇ
- 800bg motor gücü kapasiteli araçlar için tork konvertörün hidrodinamik analizi
Hydrodynamic analysis of a torque converter for 800 hp engine power capacity vehicles
ÖZLEM AKMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. HÜSNÜ DİRİKOLU
- Vites kademesindeki artışın taşıta olan etkisinin analizi
The analysis of the effects of the gear levels increasement on the vehicles
FARUK EMRE AYSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiMaden Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. HÜSEYİN BAYRAKÇEKEN
DOÇ. DR. ZEKERİYA GİRGİN
- Tek silindirli içten yanmalı motorların momentini ölçebilecek bir hidrolik fren sisteminin tesarım ve deneysel olarak araştırılması
The experimental searching and designing of a hydraulic break system that can measure the torque of single cylinder internal combustion engines
AHMET BULUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Makine MühendisliğiDicle ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. HASAN BAYINDIR
- Diferansiyel tiplerinin araç yol tutuşu üzerine etkileri
Effects of differential types on vehicle handling
MUHAMMED YÜKSEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELAHATTİN ÇAĞLAR BAŞLAMIŞLI