涡轮增压器压气机气动性能优化及试验研究

发布时间：2022-12-04 17:45

　　针对某采用EGR技术国六排放发动机低速性能不足的问题,对压气机叶轮从叶轮平均子午型线和叶片载荷分布两个方面进行了气动性能优化,并采用NUMECA三维流体仿真软件进行了仿真分析对比,结果显示优化后压气机压比及效率均得到提高,其中峰值效率提升了3个百分点。通过对压气机流场分析发现:新叶轮沿流向方向静压增长非常均匀,降低了流动损失,且在叶顶间隙区域损失减少。流体经叶轮出口流出后掺混损失较低,使得流体在扩压器中扩散损失降低。对新压气机进行了压气机台架特性测试,验证了优化设计方案的可行性。考虑到发动机注重低速性能及EGR需求,将原增压器涡轮箱流道A/R减小8%后,与新压气机匹配并在发动机台架上进行试验,结果显示发动机低速扭矩比客户要求值最大提升1.3%,低速油耗最大降低1.7%,中低转速下压差均略优于目标压差值,发动机性能和EGR水平整体满足了主机厂客户的要求。 

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【文章目录】：
1 叶轮优化设计
2 仿真分析
3 流场分析
    3.1 S2流面静压分析
    3.2 峰值效率点S1流面相对马赫数分布
    3.3 峰值效率点S1及S2流面熵值分布
4 试验研究
    4.1 压气机特性试验
    4.2 发动机台架试验
5 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]离心压气机优化设计与流场仿真分析[J]. 任济民,梁前超,贺星,高海宁.  热力透平. 2019(01)
[2]涡轮增压压气机叶轮的气动优化设计[J]. 叶涛,陈飞.  流体机械. 2017(08)
[3]叶轮出口结构形式对压气机性能及轴向载荷影响分析[J]. 李庆斌,张爱明,刘麟,何光清,戴志辉,曹刚.  车用发动机. 2016(01)
[4]基于流场偏差分析的离心压气机优化设计[J]. 汪陈芳,张扬军,诸葛伟林,王增全,邢卫东.  内燃机学报. 2015(04)
[5]带分流叶片离心压气机优化设计[J]. 刘波,杨晰琼,曹志远,张鹏.  推进技术. 2014(11)
[6]离心压气机的初步设计及其优化方法[J]. 杨策,马朝臣,王憔,老大中.  内燃机学报. 2001(05)

博士论文
[1]内燃机增压离心压气机多工况通流设计方法研究[D]. 陈涛.清华大学 2010

硕士论文
[1]离心压气机分流叶片结构及性能优化研究[D]. 宋奎.大连海事大学 2017
[2]某型微型离心压气机流场分析及其改型研究[D]. 李德雄.哈尔滨工业大学 2015



本文编号：3708712