轴流式压气机喘振问题的主动控制

本文主要研究对象为轴流式压气机工作过程中存在的喘振问题。简要介绍了喘振问题的产生背景,详细解释了喘振现象发生、发展的机理;同时,针对多级轴流式压气机,较为全面地总结了其已有的防止喘振现象发生的措施,并对压气机主动控制方法做了一定的阐述。     

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。介绍一种通过改变压气机作功一转速关系来显著改善涡轮性能的新设计理念。通过使用双面压气机叶轮,使压气机的1个叶轮停止工作,从而改善压气机的流量范围。由于压气机的流量范围得到改善,叶轮后弯曲率得以减小,进而改善了高压比能力。与球轴承相结合,该理念会使单级涡轮增压器的涡轮效率改善几十个百分点,压力高、流量范围大、尺寸小的压气机能提供传统结构的涡轮增压器所无法达到的性能水平。     

大型高速柴油机过渡工况性能研究

使用详细的模拟程序并结合一种能够预测压气机喘振的模型 ,对大型高速柴油机过渡工况的运行进行了研究。对发动机施加被认为易引起压气机喘振危险的负荷 ,确认了会发生压气机喘振的各种情况。对通过打开连接在压气机进口和涡轮出口的旁通阀从而避免压气机喘振的方法进行了考查。最后 ,还对通过快速关闭位于压气机下游的发动机紧急停机阀使发动机突然停机的情况进行了研究     

基于非定常流场的离心压气机气动噪声分析

对150mm直径车用涡轮增压器离心压气机的流场进行非定常数值模拟,将流场的静压力脉动从时域转换到频域,根据声学原理,对该离心压气机近场声源区的频谱特征进行研究.结果表明,针对本算例,离心叶轮向外辐射的噪声信号在频域上体现出旋转噪声的特性,基频振幅达到了7 000 Pa数量级,而湍流噪声则十分微弱,对压气机的声辐射特性影响很小,基本可以忽略.进一步对湍流噪声的单独分析表明,湍流噪声基频为叶轮的整周通过频率,这是由下游流道的非对称几何结构蜗壳喉部决定的,并且其基频振幅达到了5 000 Pa量级.     

压气机进气可调导风装置出口流场的计算与分析

运用CAD软件和CFD流体计算软件对压气机进气可调导风装置进行模型建立和三维气动分析,得出可调导风装置出口的速度分布.在此基础上,进行了初步试验研究.结果表明,可调导风装置能够有效的延缓喘振和推迟阻塞的发生,实现扩大压气机流量范围的目的.     

基于现代设计手段的某车用增压器离心压气机设计

针对发动机高压比宽流量范围需求,作者采用两区模型性能预测,控制载荷分布叶片造型和提高自振频率等技术,开展某车用增压器跨声速离心压气机设计和试验验证研究.并得出如下结论:①两区模型性能预测技术可快速预测压气机特性,其结果与试验吻合较好.②控制载荷叶片造型技术可快速方便应用于工程研制,设计结果比较理想.③相同大小叶轮,改变叶轮进口直径,在保持压比和效率近似恒定的情况下,可获得不同流量范围的压气机特性.④减小叶轮出口宽度和增大扩压器收敛段长度在某种程度上可推迟发生亚声速流动喘振.⑤压比大于3后(跨声速状态),压气机流量范围会突然变窄,喘振流量会大幅度增大.     

未来清洁柴油机的可用部件

现今,柴油机需满足严格的排放标准,这制约了燃油经济性的进一步改善。为了以一种“成本效益”的方法满足未来的排放法规,需要高水平的废气再循环（EGR）。一种以现代增压系统技术提高EGR水平的有效方法是采用低压闭环EGR。讨论了低压闭环EGR的优点及其存在的问题。介绍了可解决这些问题的新部件。此外,还介绍了一些压气机叶轮当前的工艺改进措施,以避免压气机叶轮被吸入的排气损坏。     

VERICUT仿真压气机叶轮铣削技术的研究

利用VERICUT软件仿真德国HERMLE C600 U型五轴数控立式加工中心铣削压气机叶轮的加工过程,并和设计CAD模型进行误差分析.     

有助于车用发动机小排量化的电动增压器的开发

为了达到车辆环保性与驾驶性的完美统一,技术上要求对车用发动机实施高水平的控制,这推动了电动化的迅速发展。电动增压器以高速电机来驱动增压压气机,代替以往的废气涡轮或皮带驱动方式,这能够有效利用电机的高速响应特性消除涡轮迟滞现象,其燃油耗与自然吸气式发动机的不相上下,并作为实现发动机小排量化的一种手段而广受关注。对三菱重工开发的电动增压器进行单体试验,结果表明,2kW-140ooor／min压气机负荷工作点的加速时间可达到1．0s,并具备良好的响应性。     

经营业态

中国北车研制出铁路配机功率最大、压比最高国产增压器 据中华铁道网报道,由中国北车大连所公司承担的铁道部《大功率机车关键技术深化研究——增压器技术深化研究》项目顺利通过了验收。项目组对压气机、     

现代涡轮增压器的结构特点

介绍了以ABB公司TPL为代表的压比达5、总效率达70％的现状涡轮增压器的结构特点，阐述了当代涡轮增压器的压气机和涡轮通流元件以及轴承密封的设计计算项目和要求，必要的试验和测试对提高涡轮增压器可靠性和寿命的重要性。     

整体压气机叶轮加工工艺研究

文章就整体压气机叶轮加工工艺过程中的五轴叶型铣削、超速预过载、动平衡精度控制3个工序中存在的工艺难点进行论述,通过采用与机床参数相匹配的数控程序刀轨、简单可行的超速装夹方式、合理的工艺路线编排,为解决以上3个工序中存在的难点提供了一套行之有效的工艺解决方案。     

车用发动机增压及拓宽涡轮增压器工作范围的技术动向

自2008年秋季以来,汽车行业受全球经济低迷的影响,遭受了极大的打击。同时,涡轮增压发动机的数量也持续减少。另一方面,混合动力车和电动车近年来备受关注。但不管怎样,对于提高功率及降低燃油耗的目标来说,涡轮增压发动机仍是极具吸引力的,因为在未来的数十年内,内燃机仍将是汽车的主要动力装置。因此,柴油机和汽油机都在持续不断地研发各自的涡轮增压新技术,例如可变截面涡轮增压,以及扩大工作范围的压气机等。基于大量的已公开发表的论文,简要介绍了涡轮增压发动机的最新发展趋势,以及车用涡轮增压器的技术发展。     

经营业态

中国北车研制出铁路配机功率最大、压比最高国产增压器1据中华铁道网报道,由中国北车大连所公司承担的铁道部《大功率机车关键技术深化研究——增压器技术深化研究》项目顺利通过了验收。项目组对压气机、涡     

涡轮增压器设计系统软件

Concepts NREC公司推出一种旨在填补柴油机和涡轮增压器之间的工程设计空白的新软件产品——TurboMatch。该软件为设计涡轮增压器以及分析涡轮增压器的压气机、涡轮和其他组件与柴油机之间复杂的相互作用提供整套方案。     

降解性塑料综述

本文就光降解塑料和生物降解塑料的降解机理和合成制造工艺进行了系统的综述，反应了该领域的研究概况和一些较新的研究成果。     

高速发动机用新型A100-H系列单级涡轮增压器

作为开发单级高效、高压增压系统的一个里程碑,ABB增压器公司推出了高速发动机用新型A100-H系列涡轮增压器。这种新系列增压器,其压气机压比达5．8,采用铝质压气机叶轮,具有高的增压器效率,能满足未来柴油机和气体燃料发动机的运行要求及低排放的要求。     

KBB公司HPR系列径流式涡轮增压器的发展

KBB公司于2001／2002年开始推出用于功率范围为500-3000kW的中速四冲程柴油机和气体燃料发动机的HPR系列径流式涡轮增压器。本文介绍该系列涡轮增压器成功应用的范例。目前共有100多种不同型号的HPR系列涡轮增压器装用于30多种型号的发动机。为了进一步改进涡轮增压器的运用可靠性，KBB公司在最近几年中作了大量的开发工作。开发了一种专门的径向涡轮喷嘴环涂层，优化了涡轮清洁的冲洗方法，这两项措施都是为了延长发动机烧重油运行时涡轮增压器的寿命。为了适应在更高的排气和机油温度下运用，亦对轴承系统进行了改进。这尤其是在气体燃料发动机应用情况下大大加强了耐久性。 现代柴油机的涡轮增压尤其对压气机提出了高的要求。第一代HPR压气机（A系列）被设计成在100％发动机负荷工况压比为4．2。在随后的几年中，与发动机相关的涉及增压空气压力和涡轮增压器效率的要求迅速提高。 为了满足发动机制造商的这些要求，对压气机作了进一步的全面开发。这导致推出了B系列和C系列压气机，从而拓宽了HPR压气机产品范围。在100％发动机负荷工况下，B系列和C系列压气机的压比分别达到4．5和4．8。在有效转速范围内，其效率超过80％，最高达84％。 自2000年以来，由于全球运输和能量需求的增长，KBB公司一直能够不断地扩展其涡轮增压器业务，并不断地赢得新的客户。这不仅要求在压气机设计过程中，而且同样要求在发动机制造过程中有高效的工具。     

新一代全塑料机油滤清器模块

塑料在发动机制造业中起着越来越重要的作用。在润滑系统零件方面,塑料也越来越多地取代了金属材料。在降低二氧化碳排放的讨论中,也提出了用塑料取代金属材料。Mahle公司曾于2003年推出第1款塑料润滑系统的零件,现又把新一代全塑料机油滤清器模块投入市场,并批量用于直列4缸柴油机。     

高流量高压比新系列涡轮增压器

ABB公司开发了一种新的TPS．.—F33系列涡轮增压器，可以满足目前和未来功率范围为500—3500kW的小型中速柴油机和大型高速柴油机及气体燃料发动机的要求。其开发的目标是：提高高效率工况下的压比和流量，提高可靠性、寿命及可维修性。TPS.．—F33系列涡轮增压器与TPS．．D／E系列涡轮增压器的外形尺寸相同，包括4种涡轮增压器型号。这些增压器具有较高的功率密度，因而可以大大提高发动机的功率。本报告曾在200l年国际内燃机会议(CIMAC)上获奖。文中介绍了新系列涡轮增压器的结构、性能，新压气机叶轮开发的过程，新系列涡轮增压器的试验结果以及与柴油机和气体燃料发动机的匹配情况。