径流涡轮增压器涡轮无叶蜗壳出口段速度场特性的研究

本文介绍了采用三维粒子动态分析仪（PAD）对一径流式涡轮增压器的涡轮无叶蜗壳出口速度分布的测量结果，给出了切向和径向速度以及气流角沿圆周方向的分布，分析了不均匀分布特性对向心涡轮效率的影响。     

喷嘴叶片形状的改善对涡轮增压器效率的影响

对涡轮增压器蜗壳内流场进行了三维CFD模拟,分析了蜗壳内的流动并找到了叶片造成流动损失的原因,然后引入双纽线流量计的工作原理对叶片尤其是造成流动损失大的叶片头部进行了重新设计,进而对新方案进行了CFD模拟和叶片的加工及整机试验,模拟和试验结果表明新设计的叶片对增压器效率有明显提高。     

可变喷嘴涡轮增压器对车用柴油机瞬态性能的影响

应用自行开发的柴油机瞬态工况测控系统和VNT电控系统,试验研究了可变喷嘴涡轮增压器对车用增压中冷柴油机瞬态工况下烟度、增压压力、燃油消耗量及空燃比等性能参数的影响规律。研究结果表明,在典型瞬态工况下适当减小VNT的开度可以改善进气响应、增加进气充量,选取合理的VNT开度可以降低排气烟度,低速增负荷工况排气烟度可降低34%,但喷嘴环开度过小,将导致增压器效率下降,进气量降低,排气烟度增加。     

JK90S可变喷嘴涡轮增压器试验研究

将所设计的JK90S转叶式可变喷嘴涡轮增压器进行了涡轮性能试验。试验结果表明,它能够有效地调节涡轮特性。进行了可变喷嘴涡轮增压器与WD615柴油机的匹配试验,并将匹配结果与原机进行了试验比较;结果表明,柴油机低速动力性和部分负荷低速燃油消耗都得到了改善。     

涡轮增压器蜗壳喷嘴出口速度分布的数值模拟

以k—ε双方程模型模拟车用柴油机涡轮蜗壳内的气体流动情况 ,以心形线拟合蜗壳的通流截面 ,和SIMPLEST算法对蜗壳喷嘴出口气流角和速度的分布情况进行了三维数值计算 ,并将计算结果与实测流场进行了比较 ,两者分布规律吻合较好     

车用柴油机可变喷嘴涡轮增压器电控系统研究

在CA6DE柴油机上,对自主开发的可变喷嘴涡轮增压器(VNT)电控系统进行了多轮匹配试验,并进行了实车道路试验,找出了CA6DE柴油机VNT电控系统的控制策略和最优MAP。在VNT电控系统中采用适合于柴油机上控制的硬件电路和PID控制算法,以达到对VNT喷嘴环开度进行精确的控制。试验结果表明,与采用普通涡轮增压器相比,采用VNT电控系统可以提高柴油机扭矩20%、降低烟度25%～50%、降低油耗5%。     

可变喷嘴涡轮增压器与发动机的匹配分析

通过可变喷嘴涡轮增压器与发动机的匹配试验测得增压压力和排气压力值,结合发动机的结构参数,计算了发动机的流通特性,建立了可变喷嘴增压器与发动机的联合工作曲线。对联合工作曲线的分析表明设计的可变喷嘴涡轮增压器与发动机匹配良好,不会出现喘振和阻塞。     

2.0L柴油机用JK48可调喷嘴涡轮增压器的设计研究

根据2.0L增压柴油机参数要求,设计了JK48可调喷嘴涡轮增压器,利用Numeca软件对设计的JK48可调喷嘴涡轮增压器进行了计算分析,进行了JK48可调喷嘴涡轮增压器与发动机的性能匹配试验,将其结果与原机的试验结果进行了比较,研究结果表明,JK48可调涡轮增压器可以满足发动机的性能要求.     

车用可变几何涡轮增压器喷嘴环叶片初步研究

对应用气动型与对称型喷嘴环叶片的车用可变几何涡轮增压器进行了研究。分别建立了两种喷嘴环三维模型,应用NUMECA软件对配置两种喷嘴环的涡轮进行了流场计算与分析。设计、加工了气动型叶片喷嘴环组件,分别将两种喷嘴环组件装配在同一台增压器上,进行了增压器涡轮性能对比试验。结果表明,气动型喷嘴环涡轮具有更宽广的流量范围,且效率更高。     

径流式涡轮增压器涡轮蜗壳内部流动特性的研究

径流式涡轮的蜗壳不仅从单进口或双进口通道收集废气,而且加速气流并在涡轮叶轮的进口处形成所需的预旋。本文对一单进口通道的无叶蜗壳进行了试验研究,应用激光测速仪测取了其内部气流速度和气流角,采用三孔和五孔探针测量了蜗壳出口速度和气流角,并用扫描阀和单通道压力传感器测得了蜗壳表面静压。试验结果提供了蜗壳内部流动的过程及细节,可用于蜗壳设计的进一步发展,并且确认了所研究的理论三维粘性流计算方法。     

针阀关闭时刻柴油机不同喷孔内流场的计算

基于开源软件OpenFOAM定义两种连续的网格运动使针阀完全关闭,分三步数值模拟针阀关闭时刻喷孔内的瞬态流场,模拟结果与S ．Jollet试验结果基本吻合。在此基础上研究喷孔结构参数对孔内流场的影响,计算结果表明,随着孔径的增大,喷孔内残余燃油内部有气泡形成;喷孔长度越短,喷孔内残余燃油内部的空气体积越大,形成的气泡越靠近压力室;K系数的减小有利于喷孔内气泡的产生。     

车用球轴承涡轮增压器临界转速分析

阐述了增压器轴承—转子系统临界转速的计算分析方法,以某车用球轴承涡轮增压器为例,分别采用Riccati传递矩阵法和DyRoBeS有限元法计算了临界转速,并进行了试验验证。由两种计算方法所得到的1阶和2阶临界转速值与试验值比较,1阶相差5.59%与1.42%,2阶相差2.53%与8.40%。同时,计算分析了轴承刚度、轴承结构尺寸、涡轮材质等参数对增压器临界转速的影响,得到了相关曲线。     

高原环境柴油机喷嘴内部流场与缸内温度场的三维数值模拟

采用广安博之等准维模型,建立柴油机高原运行工作过程模型;通过环境模拟台架试验验证了模型的可信性。将准维计算结果作为喷嘴内部气液两相流动和缸内燃烧三维模拟的初始条件,就高原低压、低温、低氧条件对喷孔内燃油流动状态与分布、缸内燃烧过程的影响进行三维数值模拟。海拔3 700m计算结果表明:与平原环境相比,柴油机喷嘴内空穴现象加剧,燃油流动速度增加,喷孔出口燃油分布不均匀度增加;缸内燃烧平均温度比平原最多高出300℃且分布不均匀,燃烧室局部热负荷偏高。研究初步揭示了高原环境柴油机性能劣化机理,为通过优化缸内喷雾和燃烧过程改善高原运行发动机性能提供参考。     

多场载荷对增压器涡轮应力的影响分析

针对某增压柴油机,运用GT-Power软件对柴油机工作过程进行仿真计算,获得增压器涡轮工作状态参数的变化规律.以柴油机某一工况为例,对涡轮进行了流—热耦合分析,得到涡轮在工作过程中所受到的热载荷和气动载荷.研究了涡轮在离心载荷、热载荷、气动载荷等多场载荷作用下的应力响应,计算了涡轮在不同载荷作用下的应力分布,并对不同应...     

弹性环阻尼器对涡轮增压器转子动力性能影响研究

以高速涡轮增压器滚珠轴承转子系统弹性环阻尼器(ERSFD)为研究对象,采用有限元分析以及挤压油膜理论对弹性环支承刚度、油膜压力场分布、油膜刚度阻尼以及滚珠轴承转子系统动力学特性等进行了分析研究,并与挤压油膜阻尼器(S F D)进行对比分析.研究发现,弹性环阻尼器的交叉刚度和阻尼很小,有效地改善了挤压油膜阻尼器刚度阻尼自由度耦合问题,刚度阻尼的非线性得到明显的抑制.采用六凸台弹性环阻尼器与滚珠轴承串联组合的增压器进行了台架试验,并与动力学计算结果进行了对比分析.     

不同进出风口方式下汽车流场模拟研究

汽车进出风口对汽车空气动力学特性有重要的影响。利用CATIA建立了三种不同进出风口的汽车模型,利用CFD方法研究不同进出风口对汽车流场的影响。采用三维不可压缩雷诺平均方程N～S方程采用RNG k-ε湍流模型,利用二阶迎风差分格式获得控制体积界面上的物理量,应用SIMPLEC算法进行迭代计算,对汽车流场进行模拟仿真,并将结果进行对比分析。研究结果表明：汽车前端只有一个进风口的情况下,发动机迎风面的高压区偏上,并且高压区的压力明显低于增加辅助进风口的情况。将三种情况下仿真得出的发动机舱内散热所需的冷却空气量与实际所需要的空气量对比,结果显示,汽车前端只有一个进风口的情况不能满足发动机舱内的散热需求,而其余两种情况能够满足散热需求。     

无限长板带对位荷载下的有效分布宽度计算和应力分析方法

无限长板带对位荷载下的应力分布的研究有助于进一步理解和解决长条形板式结构（如带外伸横梁的桥梁结构等）的横向计算简化问题。其等效加载模式（平面应力问题）也对应于条形基础下的下卧刚性层的软土地基受力问题（平面应变问题）。通过理论分析采用复变函数法得到无限长板带对位荷载下的应力计算公式,然后导出该理论解的有效宽度简化计算方法,与理论解的误差控制在5%以内,为进一步工程应用做理论准备。