离心压气机高原适应性研究

发布时间：2017-11-11 12:33

本文关键词：离心压气机高原适应性研究

【摘要】：以一个六缸柴油机涡轮增压器的压气机系统为研究对象，对高原环境下的离心压气机进行了理论分析，根据流体物性随海拔的变化提出了高原条件下压气机的数值计算方法，在此基础上采用数值模拟方法研究了高原条件对于压气机特性的影响。根据高原条件下压气机性能的变化特点，研究了高原压气机的设计方法和改善措施，进行了高原环境下离心压气机的适应性设计。具体的研究内容如下：首先，针对压气机的流量特性，对其不同进口条件的影响进行了理论分析和数值仿真。基于高原环境，，采用流量特性图对比了平原与高原进口条件下压气机的总体性能，通过内部流场特征的数值分析探究了压气机性能变化的原因。其次，针对高原环境下工作的车用柴油机涡轮增压器，对离心压气机的通用特性进行了理论分析，探讨了压气机进口条件与雷诺数的关系，采用数值模拟方法研究了高原进口条件下的雷诺数对于压气机通用特性的影响。通过改变不同条件下压气机的进口参数，采用折合流量和折合转速的方法对压气机的性能进行对比分析，讨论了高原环境下进口温度和进口压力的变化对压气机折合特性的影响，研究了低雷诺数对压气机内部流场的影响，得到了高原条件下压气机通用特性的变化规律。最后，通过对前期原压气机系统详细的数值计算和分析后，根据高原条件下压气机的设计条件和要求对原机的叶轮和蜗壳提出了设计策略。通过压气机叶轮与蜗壳的计算分析，设计出了新的叶轮和蜗壳，为了扩充小流量范围，考虑对新设计的压气机采用进气回流装置。采用数值模拟和通用特性图对比分析了原机与新机总体性能，并通过内部流动分析研究了新机性能变化的原因与进气回流装置对于压气机的影响。结果表明：采用进气回流后的压气机小流量范围增加，但是效率和压比下降较多，故不采用；不带进气回流情况下，基于高原环境下设计的压气机系统压比和流量范围明显提高，喘振边界向小流量平移，能很好的防止高原情况下存在的发动机低速时的喘振问题。
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK423

【参考文献】

中国期刊全文数据库前10条

1 张建村,潘利群;高原柴油机的增压器匹配性能研究[J];柴油机设计与制造;2005年03期

2 顾明皓,桂幸民;低雷诺数效应对某型风扇的性能影响及改进方案研究[J];航空动力学报;2004年04期

3 康顺;陈党慧;;用CFD研究高压比离心叶轮内的二次流动[J];航空动力学报;2005年06期

4 王如根;周敏;赵英武;夏钦斌;曾令君;;跨声速压气机低雷诺数下流动失稳机制研究[J];航空动力学报;2009年02期

5 郭捷,王咏梅,杜辉,胡国荣;低雷诺数条件对涡扇发动机风扇/压气机性能和稳定性影响的试验研究[J];航空发动机;2004年04期

6 梁德旺,钱华俊;抽吸孔板的气动实验及附面层抽吸数值模拟[J];航空学报;2002年06期

7 吴承雄;高海拔区运行的涡轮增压器性能[J];华中工学院学报;1981年03期

8 靳嵘;张俊跃;胡力峰;诸葛伟林;;高原自适应柴油机涡轮增压技术研究[J];内燃机工程;2011年04期

9 曾洪;;玉柴高原型柴油机的研制开发[J];内燃机;2011年02期

10 刘刚;周平;任晓江;张恒超;;车辆发动机高原增压措施探讨[J];内燃机;2011年02期