小尺寸高转速离心压气机喘振试验研究

为明确压气机喘振的发生机理,采用动态压力传感器对1台涡轮增压器用无叶扩压器离心压气机进行了喘振试验.试验结果表明,喘振的频率不仅与排气管路容积有关,还与转速有关, 且喘振的频率随转速的升高而降低;进入喘振的流量随着管路容积的增大而增大,并与转速基本呈线性增长关系;管路容积大的系统其退出喘振的流量明显高于进入喘振的流量.     

小流量下离心压气机流场分析及喘振机理研究

利用数值模拟的手段对某小型离心压气机在设计转速下小流量工况时压气机内部流动现象的非定常效应进行了分析,明确了喘振发生前离心压气机各部件非定常流动的特点,通过对稳态计算结果的分析发现了离心压气机在近喘工况时各部件性能均下降的特点,综合非稳态和稳态的分析结果提出了一种新的压气机喘振发生机理并进行了相应探讨.     

离心式压气机CFD仿真分析

利用AVL FIRE软件以某车用涡轮增压器为研究对象,对其离心式压气机进行稳态仿真,获取压气机的特性曲线,仿真结果与实验结果大致吻合;分析了压气机的内部流场,找出了流动损失的关键部位,为压气机的优化提供重要参考。     

拓宽特性曲线装置在涡轮增压器压气机上的应用

采用一般离心式压气机的涡轮增压器使柴油机的工作范围受到限制。采用导风轮再循环旁通解决了拓宽压气机特性曲线的问题。该装置能灵活地与发动机匹配,扩大所有压比时的喘振范围,增加压气机阻塞流量。改善了发动机的高海拔性能,扩大了发动机的转速范围,增加了扭矩储备。     

低压EGR冷凝水对压气机叶轮性能和结构破坏的影响研究

在发动机与整车上对低压EGR系统冷凝水的研究表明,压气机前管路中存在的气流裹挟的水珠和沿壁面流动的稀疏水膜对压气机叶轮构成潜在损伤风险,此外压前管路存在积水区,积聚的冷凝水遇冷结冰而被吸入也将对压气机叶轮形成潜在的损伤风险.针对以上情形分别设计试验,结果表明压气机叶轮主要受气流裹挟进入的冷凝水损伤,壁面流形式的冷凝水对叶轮几乎无损伤,在有限次数的极端情况下,压前冷凝水积聚区结冰对叶轮损伤的风险也很小,而叶轮镀层的应用能够显著降低冷凝水对叶轮的损伤,因此设计上应尽量减少随气流裹挟进入压气机的冷凝水.本研究为低压EGR系统设计以及压气机叶轮预防低压EGR系统冷凝水破坏提供了设计参考.     

涡轮增压器压气机性能分析

利用计算流体力学( CFD)对涡轮增压器的压气机叶轮及蜗壳的组合性能进行了模拟计算,得到了其在各转速下的效率及压比特性曲线.将这些特性曲线值与实验值进行对比后,详细分析了两者之间所存在的偏差以及引起该偏差的可能原因.然后对压气机叶轮内部的流场进行了详细分析,指出了引起流道效率损失的原因及今后优化方向.在此基础上初步分析...     

车用跨声速离心压气机高原适应性改进设计

针对某增压器原机高原适应性不足的问题,开展了一维初始目标设计和详细的三维流动仿真分析,对车用跨声速离心压气机进行了高原适应性改进设计.通过降低叶片后弯角、增加叶片数进而增加叶轮做功能力来提升压比.通过叶片细节设计,包括分流叶片前掠和出口曲线掠型进一步优化压气机性能,最终通过了试验验证,在原机的基础上成功优化设计了高压比离心压气机,满足了发动机的使用需求.     

碳纤维增强塑料压气机叶轮的研制开发

用碳纤维增强塑料代替目前正在使用的铝合金来制造涡轮增压器的压气机叶轮，具有强度高、耐久性好和可靠性高的优点，并使叶轮质量降低了48％，降低了转子惯量．提高了转子加速性能，缩短了涡轮增压器的响应滞后。研究的内容包括超工程塑料聚合物复合材料的研制，碳纤维表面处理、造型工艺及无损检验等关键技术。     

离心压气机喘振发生发展过程分析

在JP60离心压气机120 000 r/min喘振试验的基础上结合该转速下邻近喘振工况点附近的非稳态模拟计算结果,对离心压气机喘振发生发展过程中非定常流动进行分析,明确了喘振发生发展过程中压气机各部位的流动变化,为进一步理解喘振现象奠定基础。     

单级顺序增压涡轮增压器——超低排放柴油机的增压新理念

涡轮增压柴油机以超低排放达到了较高的平均有效压力水平.传统涡轮增压器的涡轮与压气机的匹配要达到期望的性能和响应特性变得越来越困难.为了满足排放法规的要求,采用超高水平的废气再循环控制氮氧化物排放,采用柴油颗粒过滤器控制碳烟和颗粒排放.这些技术使涡轮修正流量减少到压气机修正流量的一半,从而使压气机与涡轮的匹配恶化.介绍一...     

无叶扩压器收缩角对车用离心压气机性能影响的数值研究

对采用不同收缩角无叶扩压器的同一离心压气机进行了数值模拟,并就收缩角对压气机性能影响进行了详尽分析,并结合流场分析得出了这些影响所对应的流动机理,为进一步提升该压气机性能及为以后离心压气机无叶扩压器的设计提供参考。     

双面叶轮离心压气机内部流动特性研究

针对双面叶轮离心压气机的叶轮内部流动特性进行了研究,通过台架试验对单、双面离心压气机进行了对比分析,验证了 CFD 仿真模型的正确性。并在此基础上详细探讨了双面叶轮出口处流动的掺混特性以及机匣处理对双面离心压气机内部流动结构的影响。结果表明：双面离心压气机较单面压气机流量范围有了较大的提升,双面叶轮压气机扩压器内流动呈现极大的不对称性,从而导致了叶轮出口处的掺混效应。机匣处理装置可以使双面离心压气机处在良好的并行工作状态,对改善压气机性能有很重要的作用。     

压气机叶片的静强度模糊可靠性分析

压气机叶片的应力分布与很多因素有关 ,它往往很难用一解析式表达。模糊可靠性分析以有限元分析程序为“抽样工具” ,得到叶片应力与其相关因素的一系列抽样值 ,并利用模糊线性回归方法得到了叶片应力的模糊回归方程。基于模糊应力—随机强度干涉模型 ,求得了压气机叶片的模糊可靠度 ,给出了实例。     

增压器压气机密封性能模拟与试验研究

采用Numeca数值分析软件建立了某汽油机增压器压气机端流场网格模型,并计算出增压器在低速近堵塞工况下进口压力为负压时压气机性能曲线,对压气机流场分析发现,轮背压力沿径向方向逐渐降低,在轴中心位置附近达到最小值,而在周向方向则变化较小。此外,在不同的转速下,随着进气口负压程度的加大,在轮背建立起来的压力逐渐降低,当进气负压增加到某一值时,若轮背临近密封环处的压力在大气压力附近波动,压气机发生漏油的风险提高。为了验证压气机负压能力预测的准确性,在现有压气机性能测试试验台架上开展了压气机密封性能测试,结果发现,在50 000r/min时,增压器压气机在-6kPa开始发生漏油,50 000r/min转速下则在-12kPa发生漏油,模拟分析结果与试验结果存在一些差异,而后就可能存在的原因进行了分析,以完善分析方法,提高增压器产品性能预测能力。     

涡轮增压器压气机的气动噪声源特性研究

基于雷诺平均纳维-斯托克斯方程与Realizableκ-ε双方程湍流模型,利用CFD软件建立了某大型涡轮增压器离心式压气机内部气体的可压缩流动仿真模型。分析了不同工况下压气机内部气流的速度、压力等流动特性,利用宽带噪声模型对压气机进行了气动噪声源数值研究。结果表明,叶轮区域是压气机的主要气动噪声源;压气机内扰动强度和叶轮转速是气动噪声声功率的主要影响因素;宽带噪声与湍流强度的分布趋势一致。研究结果对分析压气机的气动噪声源产生机理及其控制具有参考价值。     

高原环境下增压器压气机叶轮轮毂疲劳可靠性研究

针对涡轮增压器压气机叶轮在高原地区工作时潜在的轮毂疲劳失效模式,研究了高原环境下涡轮增压器转速的变化规律以及压气机叶轮轮毂疲劳失效危险部位的应力。在此基础上,建立了增压器压气机叶轮的轮毂疲劳可靠度计算模型,分析了增压器压气机叶轮轮毂疲劳可靠度随不同海拔高度的变化规律。研究表明,当发动机在高海拔地区工作时,涡轮增压器压气机叶轮发生轮毂疲劳失效的风险在增大,随着海拔高度的增加,压气机叶轮轮毂的疲劳可靠性在降低。     

涡轮增压器压气机级性能仿真预测研究

采用Fine/Turbo软件对H145涡轮增压器压气机级进行数值模拟及流场分析。介绍了涡轮增压器压气机级建模及分析过程,分析了不同模拟方法对最终模拟结果的影响。结果表明,采用CFD数值模拟和流场分析的方法对压气机级性能进行预测是可行的,可以满足增压器多方案性能优化选型需求。     

增压器压气机壳的铸造工艺与性能探讨

通过改变增压器压气机壳体结构，实现压气机壳体的压力铸造，以达到降低机壳内表面粗糙度和实现流道的可加工性，同时讨论压气机壳空气流道内表面粗糙度对压气机工作性能影响。     

某新型压气机的仿真与试验交互验证设计研究

采用增压器台架试验与模拟计算相结合的方法对一新型压气机开展研究。首先针对压气机首轮性能试验与预测相差较大的问题,详细分析了原样机的特性并进行了三维数值模拟,依据样机分析与数值分析的结果针对性地提出了多方面的改进措施,包括变换壳体支撑型式、消除加工误差、优化高压级叶轮等。再对改进后的压气机进行了试验,新一轮样机的台架试验最终满足设计要求。     

发动机废气涡轮增压知识问答（二）

6．废气涡轮增压器的结构如何？ 图12-7所示为径流式涡轮增压器的结构图。废气涡轮增压器由压气机、涡轮及中间壳体组成。压气机部分由压气机叶轮2、压气机壳3和扩压器4等组成单级离心式压气机：涡轮机部分由涡轮壳12、涡轮和叶轮15、喷嘴环18和涡轮端盖板17等组成单级径流式涡轮机。压气机叶轮2与涡轮机叶轮15装在同一根轴上构成转子组．并支承中间支承体两端的浮动轴承21上。中间支承体左端装有压气机壳3．右端装有涡轮壳12。