增压器与柴油机匹配及降噪研究

发布时间：2017-10-09 00:14

  本文关键词：增压器与柴油机匹配及降噪研究

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【摘要】：随着随着汽车技术和中国社会的发展,经济性好、动力性强、排放更低的增压柴油机越来越受到市场的亲赖。因此,掌握增压器与柴油机快速匹配以及处理匹配过程中出现的问题的方法和技术可以缩短项目开发周期,节约开发成本,对柴油机的设计开发工作有着重要意义。本文对涡轮增压器选型、增压器与柴油机联合匹配和增压器降噪进行研究。所研究的内容对于柴油机的工程设计开发具有重要借鉴意义,论文的主要内容和创新点如下:(1)以发动机外特性数据为基础,计算出需要的空气流量和增压比,据此选择HP55F2压气机方案,所选压气机能够为发动机提供足够的空气,同时又能保证在喘振和超速区域的高效工作;通过能量和流量守恒并采用涡轮机修正系数进行修正,匹配计算选择HP55A涡轮机驱动压气机。(2)通过GT-POWER建立YCD4F柴油机一维仿真模型,数值仿真结果与前期的理论计算结果一致,证明了前期匹配选型结果良好。在柴油机试验台架对柴油机和增压器进行特性试验,试验结果与仿真计算结果最大误差1.2%,说明GT-POWER模型准确,前期涡轮增压器的理论选配合适。(3)设计了一款消声器用于消除增压器啸叫声,采用解析法确定消声器结构尺寸,并建立声学有限元模型预测消声器的声学性能,最后在整车上验证消声器声学性能,试验结果与数值分析结果非常接近。该部分内容为本文的创新点,论文所用的分析方法和得到的结论对工程实践具有重要的指导意义。
【关键词】：柴油机 涡轮增压 匹配 降噪
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U464.135
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 绪论12-21
• 1.1背景和意义12-13
• 1.2 增压技术13-18
• 1.2.1 气波增压13-14
• 1.2.2 机械增压14-15
• 1.2.3 废气涡轮增压15-18
• 1.3 涡轮增压系统匹配研究现状18-20
• 1.4 课题来源及研究内容20-21
• 第2章 涡轮增压系统选型21-34
• 2.1 柴油机结构与性能参数21-22
• 2.2 压气机匹配计算22-26
• 2.3 涡轮机匹配计算26-33
• 2.3.1 废气旁通放气流量修正系数CZ选取29-30
• 2.3.2 废气脉冲能量修正系数Cm选取30-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第3章 增压器与柴油机匹配34-51
• 3.1 增压器与柴油机匹配一维模拟计算34-47
• 3.1.1 GT-POWER软件介绍34-35
• 3.1.2 柴油机匹配相关数学模型35-40
• 3.1.3 柴油机模型建立40-44
• 3.1.4 计算结果分析44-47
• 3.2 增压器与柴油机匹配试验研究47-48
• 3.2.1 柴油机试验台介绍47
• 3.2.2 试验条件及工况47-48
• 3.3 试验结果与仿真结果对比48-50
• 3.4 本章小结50-51
• 第4章 增压器降噪51-67
• 4.1 增压器噪声概述51
• 4.2 增压器常见噪声51-58
• 4.2.1 啸叫声52-55
• 4.2.2 次同步噪声55-56
• 4.2.3 喘振噪声56-58
• 4.3 增压器降噪58-67
• 4.3.1 消声器结构设计61-62
• 4.3.2 声学仿真计算62-64
• 4.3.3 试验验证64-66
• 4.3.4 本章小结66-67
• 总结与展望67-69
• 参考文献69-73
• 致谢73

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本文编号：997068