本发明涉及液力传动装置，具体涉及液力变矩器流体优化方法、系统、计算机介质和计算机。
背景技术：
1、液力变矩器是一种用于传输动力的液压传动装置，因为具有良好的自适应性能、减振性能、低速稳定性和舒适性，可广泛应用于乘用车、工程机械和商用车等。液力变矩器通常由泵轮(输入端连接发动机)、涡轮(输出端连接变速器)和导轮(固定或单向连接)三部分组成。工作时，泵轮通过发动机驱动，将机械能转化为液体动能，液体在变矩器内部循环流动，通过与涡轮和导轮的相互作用，传递并调节扭矩和转速。
2、目前，尽管液力变矩器在许多应用场景中表现出色，但由于液体流动路径存在大量的涡流、分离流动和能量耗散，导致效率降低，且涡轮和泵轮之间的流体能量传递不够高效，部分能量以热能形式散失。
3、因此，目前亟需一种能够通过仿真模拟，深入研究液力变矩器内部的流场分布，找出能量损失来源并提出针对性优化方案的优化方法。
技术实现思路
1、发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种液力变矩器流体优化方法和系统。
2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种液力变矩器流体优化方法，包括：
3、步骤s1：根据液力变矩器参数，构建液力变矩器的几何模型，生成液力变矩器模型，进而对所述液力变矩器模型进行网格划分；
4、步骤s2：根据所述液力变矩器模型，设置预设流体模型并设置预设流体模型的流体属性，进而根据预设流体模型，设置预设边界条件和初始流场条件；
5、步骤s3：根据所述液力变矩器模型，采用预设求解方法计算液力变矩器内部流场，进而根据液力变矩器内部流场，分析流场结果并识别能量损失超过预设范围的异常区域；
6、步骤s4：根据流场结果和异常区域，进行液力变矩器的预设结构优化，生成液力变矩器优化模型，进而根据液力变矩器优化模型进行流体动力学仿真，验证优化结果；
7、步骤s5：重复步骤s3-步骤s4，直至液力变矩器优化模型达到预设优化要求。
8、作为本技术的一种优选方式，在步骤s1中，所述方法包括以下步骤：
9、步骤s10：根据液力变矩器参数，分别建立液力变矩器的泵轮、涡轮和导轮的几何模型，进而将泵轮、涡轮和导轮的几何模型组装，生成液力变矩器模型；
10、步骤s11：根据液力变矩器模型和预设网格划分参数，生成全局网格并在预设区域进行局部网格细化，进而生成边界层网格。
11、作为本技术的一种优选方式，在步骤s2中，所述方法包括以下步骤：
12、步骤s20：在所述液力变矩器模型设置不可压缩流体模型，进而根据所述不可压缩流体模型，设置匹配的流体属性，所述流体属性包括：密度、粘度、比热容和导热系数；
13、步骤s21：根据液力变矩器模型和不可压缩流体模型，设置入口速度、出口压力和壁面的边界条件；
14、步骤s22：采用全场初始化或分区初始化方法，设置初始速度场、初始压力场和初始湍流参数。
15、作为本技术的一种优选方式，在步骤s3中，所述方法包括以下步骤：
16、步骤s30：采用压力隐式算子分离法求解方法计算液力变矩器内部流场；
17、步骤s31：设置连续性、动量或能量方程的残差限值；
18、步骤s32：设置预设迭代步数，同时设置监控点，监控压力、速度变量的变化。
19、步骤s33：进行迭代计算，实时监控残差、迭代步数和监控点变量变化，进而生成流场结果。
20、作为本技术的一种优选方式，在步骤s3中，所述方法还包括以下步骤：
21、步骤s34：根据流场结果，计算液力变矩器模型预设区域的速度分布、压力分布、湍流动能和湍流耗散率分布；
22、步骤s35：根据所述速度分布，计算速度梯度，识别高速度梯度和涡流区域；
23、步骤s36：根据所述压力分布，计算压力损失，识别高压力损失区域；
24、步骤s37：根据所述湍流动能和湍流耗散率分布，分析湍流强度和湍流产生区域。
25、作为本技术的一种优选方式，在步骤s4中，所述方法包括以下步骤：
26、步骤s40：优化液力变矩器模型的入口速度分布和出口压力条件；
27、步骤s41：优化液力变矩器模型的叶片角度；
28、步骤s42：优化液力变矩器模型的叶片形状；
29、步骤s43：优化液力变矩器模型的流道结构数量；
30、步骤s44：优化液力变矩器模型的流道结构位置和尺寸。
31、作为本技术的一种优选方式，在步骤s4中，所述方法还包括以下步骤：
32、步骤s45：根据优化结果，分别建立液力变矩器的泵轮、涡轮和导轮的几何模型，进而将优化后的泵轮、涡轮和导轮的几何模型组装，生成液力变矩器优化模型；
33、步骤s46：根据所述液力变矩器优化模型，重新进行网格划分；
34、步骤s47：根据所述液力变矩器优化模型，进行流体动力学仿真，进而提取所述液力变矩器优化模型的预设区域的速度分布、压力分布、湍流动能和湍流耗散率分布；
35、步骤s48：根据提取的数据，计算速度梯度、压力损失和湍流强度和湍流产生区域。
36、作为本技术的一种优选方式，在步骤s5中，所述方法还包括以下步骤：
37、步骤s50：比较多个优化方案的速度场、压力场和湍流特性，进而根据多个优化方案的效率和压力损失，比较多个优化方案的改进效果，生成最佳优化方案；
38、步骤s51：对最佳优化方案进行预设次数的流体动力学仿真，同时监控每次流体动力学仿真的收敛情况，生成仿真结果；
39、步骤s52：根据仿真结果，对液力变矩器优化模型和边界条件进行微调，在预设轮次的微调后，确定最终优化方案并记录最终优化方案的关键参数和调整措施。
40、本技术还提供一种使用所述液力变矩器流体优化方法的液力变矩器流体优化系统，包括：
41、液力变矩器；
42、降温装置，包括冷缺单元和循环单元，所述冷缺单元将液力变矩器包裹，且填充有冷缺液；所述循环单元的两端分别与所述冷缺单元相连通，用于为所述冷缺单元内的冷却液提供水冷循环；
43、控制单元，且与液力变矩器、冷缺单元及循环单元相连接，用于提供流体优化和降温控制。
44、作为本技术的一种优选方式，所述控制单元包括：
45、模型构建模块，用于根据液力变矩器参数，构建液力变矩器的几何模型，生成液力变矩器模型，进而对所述液力变矩器模型进行网格划分；
46、条件设立模块，用于设置预设流体模型并设置预设流体模型的流体属性，进而根据预设流体模型，设置预设边界条件和初始流场条件；
47、异常分析模块，用于采用预设求解方法计算液力变矩器内部流场，进而根据液力变矩器内部流场，分析流场结果并识别能量损失超过预设范围的异常区域；
48、模型优化模块，用于进行液力变矩器的预设结构优化，生成液力变矩器优化模型，进而根据液力变矩器优化模型进行流体动力学仿真，验证优化结果；
49、循环优化模块，用于重复执行优化过程，直至液力变矩器优化模型达到预设优化要求。
50、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
51、1、通过设置不可压缩流体模型及其流体属性(如密度、粘度、比热容和导热系数)，并根据实际工况设置合理的边界条件和初始流场条件，确保了仿真过程能够准确模拟液力变矩器的实际运行环境，以此能够有效地评估液力变矩器的性能，并为后续的优化提供可靠的数据支持。
52、2、通过优化液力变矩器的叶片角度、叶片形状、流道结构数量和位置等关键设计参数，能够有效地降低流场中的能量损失，提高液力变矩器的整体效率，优化后模型的多轮仿真验证了优化效果，并确保设计的稳定性和可靠性。
53、3、通过多轮次的流体动力学仿真与优化对比，能够有效识别并修正流场中的异常区域，从而提高液力变矩器的工作效率和性能。
54、4、通过降温装置能够有效包裹液力变矩器并填充冷却液，冷却液的循环和水冷作用有助于在液力变矩器运行时快速散热，防止温度过高，从而延长液力变矩器的使用寿命。
1.一种液力变矩器流体优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种液力变矩器流体优化方法，其特征在于，在步骤s1中，所述方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种液力变矩器流体优化方法，其特征在于，在步骤s2中，所述方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种液力变矩器流体优化方法，其特征在于，在步骤s3中，所述方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种液力变矩器流体优化方法，其特征在于，在步骤s3中，所述方法还包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种液力变矩器流体优化方法，其特征在于，在步骤s4中，所述方法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种液力变矩器流体优化方法，其特征在于，在步骤s4中，所述方法还包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种液力变矩器流体优化方法，其特征在于，在步骤s5中，所述方法还包括以下步骤：
9.一种使用权利要求1-8任一项所述液力变矩器流体优化方法的液力变矩器流体优化系统，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的一种液力变矩器流体优化系统，其特征在于，所述控制单元包括：
