二级增压系统压气机效率的优化策略研究

对配置在1台重型车用柴油机上的二级增压系统进行了性能研究。结果表明:放气阀开启的二级增压系统存在进气能力不足、压气机效率低的问题;关闭二级增压放气阀后,在中、低转速低负荷工况仅采用高压级增压器,而其余工况借助高压级涡轮旁通阀实现进气压力可调,增压系统压气机效率均可超过60%,且最大进气压力可达334kPa;针对不同工况采用不同增压形式,通过控制涡轮旁通阀开度使二级增压系统进气压力及压比分配得到有效调节,可以改善压气机效率及燃油经济性,为二级增压系统与重型柴油机的性能匹配提供技术参考。     

VGT叶片开度对二级增压柴油机高海拔低速匹配特性的影响

基于二级可调增压柴油机高海拔性能模拟试验平台,研究了不同海拔条件下 VGT 叶片开度对高压共轨柴油机二级可调增压系统低速匹配特性的影响。研究结果表明：不同海拔下,随着 VGT 叶片开度的减小,高压级涡轮的涡轮膨胀比和压气机压比、绝热效率逐渐提高,而低压级涡轮膨胀比及压气机效率变化则趋于平缓,因此两级压气机总压比、总效率和总功率的变化趋势与高压级压气机一致;柴油机进气流量及空燃比随着 VGT 叶片开度的减小而增大,动力性及经济性也随之升高;海拔0～4500 m ,高压级压气机匹配状况良好,联合运行线均位于高效率区内。     

变海拔两级离心压气机特性试验研究

针对高原环境工作的两级增压器,对高、低压级离心压气机不同进口条件(低气压、低雷诺数)进行了理论分析。基于自主搭建的两级离心压气机变海拔特性试验台,对柴油机新匹配高、低压级压气机进行模拟0 m,2 500 m,5 500 m进气条件下的特性试验,采用实际质量流量比较了不同海拔下两级离心压气机的效率和流量特性。结果表明:随着海拔升高,进气环境压力和温度降低,雷诺数减小,压气机稳定工作流量范围缩小,且向小流量范围方向移动。与海拔0 m相比较,海拔5 500 m时低压级压气机质量流量减小25%～36%,效率降低1%～3.8%,压气机进口气体雷诺数降低51%。海拔5 500 m时高压级压气机质量流量减小26%～34%,效率降低1%～2.5%,压气机进口气体雷诺数降低35%。     

车用质子交换膜燃料电池堆阴极进气系统模拟及优化

车用质子交换膜燃料电池堆进气系统的布置对其性能有着重要的影响。将实际燃料电池阴极进气系统进行简化,采用Fluent软件对不同的阴极进气形式进行模拟分析。结果表明,采用两头双进口进气的布置方案或者高压系统可以使得电堆内的不均匀性得到显著改善,但采用高压系统会导致电堆效率下降。     

进气阻力对柴油机性能影响的试验研究

为提高增压柴油机的装车适应性,对压气机前进气阻力对缸内燃烧过程和整机性能的影响进行了试验研究。试验结果表明,随着进气阻力的升高,压气机运行效率降低,燃烧持续期变长,从而影响了整机综合性能,且整机性能随进气阻力的变化基本呈规律性变化。     

涡轮增压器进气旁通再循环系统的研究

通过对增压器压气机进气旁通再循环系统不同环槽结构、环槽位置的设置,验证其对压气机性能的影响程度,从而优化压气机进气旁通再循环系统的结构参数,为拓宽增压器压气机的适用流量范围提供依据。     

前保险杠导流板迎风角度对轻型客车风阻的影响

为降低轻型客车在行驶中的空气阻力以达到汽车节能的目的,本文研究了前保险杠导流板迎风角度对整车风阻的影响。针对原型车和加装了迎风角度为35°～90°导流板的整车进行了计算流体力学（CFD）分析。结果表明,在前保险杠处加装不同迎风角度的导流板均具有降阻效果,其中迎风角度为45°时风阻系数最小。同时进行了整车风洞试验,结果表明,在80～120 km/h的风速下,加装迎风角度为45°的导流板使风阻系数在进气格栅开放和封闭两种条件下分别下降0.2%～0.5%和3.3%～3.9%。     

进气旁通对涡轮增压柴油机性能影响的试验研究

本文在实验研究的基础上,对增压柴油机采用进气旁通的一些规律性问题进行了分析,指出影响柴油机性能的最主要因素是控制增压比及压气机绝热效率。当控制适当的增压比时,进气旁通增压柴油机的扭矩特性、动力性和经济性都获得较大改善,而采用高效率、小流量、高压比的增压器是充分发挥进气旁通系统优点的关键。     

径流式二级增压系统的喘振分析与试验研究

为研究径流式二级增压系统的喘振及影响因素,建立了二级增压系统压气机性能试验台架。试验数据表明,高压级压气机的气体流动已经进入雷诺数自动模型化区,可以采用马赫数相似准则将高压级压气机的实际参数转化为标准状态的折合参数。由此,可根据高低两级压气机的折合流量特性图和实际的运行工况来判断引起二级增压系统喘振的压气机。     

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。     

沥青搅拌设备蜗壳除尘器流场仿真与试验

为研究导流板位置对蜗壳除尘器内流场和粉尘粒径的影响,以指导回收粉在沥青搅拌设备中的实际使用,在导流板3种不同位置工况下,对蜗壳除尘器内部气相和气固两相流动状态进行了数值模拟和试验验证。数值模拟基于FLUENT软件,其中气相流场模拟选用雷诺应力模型,气固两相流场模拟选择相间耦合的随机轨道模型模拟粉尘的运动轨迹,分别追踪了16 400个粒径在50~1 000 μm的粉尘,计算了除尘效率。在沥青搅拌设备工地分别采集了导流板3种位置工况下的回收粉,结合筛分和电镜扫描试验,分析粉尘粒径分布,并对数值模拟结果的吻合性进行验证。结果表明：导流板处于O位时,除尘器内部气流的径向速度、轴向速度和静压分布轴对称性较W位和M位好,可有效抑制非对称性扰流及夹带涡流,并削弱涡核摆动现象;导流板处于不同位置时,通过与粉尘颗粒的碰撞反弹来改变粉尘的运动轨迹,进而影响除尘器对不同粒径粉尘的除尘效率,且当导流板处于O位时更有利于对粒径大于100 μm的粉尘的回收。导流板处于O位时,试验测量的粉尘平均粒径为117.6 μm,筛底平均粒径为49.9 μm,均大于W位和M位的粒径,且与数值模拟的结论相吻合。沥青搅拌设备在实际生产过程中,应优先选择导流板O位布置,并根据回收粉粒径的需要进行实时调整。     

废气涡轮增压的调节方法与控制原理

车用发动机增压技术是利用某种形式的能量驱动压气机,将进气进行压缩,提高进气压力(密度),由此增加气缸单位体积进气量的一项措施。根据驱动压     

雪佛兰克鲁兹涡轮增压控制原理与检修

这款发动机采用博格华纳（Borg Warner）带有中冷器的旁通阀式废气涡轮增压（单涡旋）系统。涡轮利用发动机排出的高压废气驱动作高速运转,带动同轴的压气机压缩吸入的空气,从而显著提高发动机进气效率,达到提高输出功率、降低排放、提高燃油经济性的目的。增压器（图1）主要由压气机、涡轮、中央轴承及增压控制系统四大部分组成。增压控制系统包括增压压力控制和超速切断控制两套系统（图2）。     

车用金属空气电池导流空心板结构模拟及优化

通过CFD数值模拟研究了在车用金属空气电池两个阴极之间加入空心导流板对阴极表面空气流量的影响,并对空心导流板的结构进行优化改进。结果表明,加入空心导流板可以增大空气阴极表面的空气流量。经过优化,将空心导流板的内壁制作成向电池内部逐渐增厚的倾斜设计,并且将通孔交错排列后,空气阴极表面的气体流量得到进一步提高并且更加均匀。从而提高了金属空气电池的阴极反应效率。     

运用一维/三维联合仿真的汽车热管理分析

分别采用一维、三维和一维/三维联合仿真工具,分析了某款新轿车的冷却系统性能,结果显示一维/三维联合仿真在汽车热管理分析中的优越性。在此基础上,提出了加装导流板和改进保险杠后方结构来改善进气效率的方案。分析结果表明,改进后的散热器冷却空气流量提高了4.2%,发动机出水温度降低了6.1℃,从而改善了汽车冷却系统的性能。     

车用发动机废气涡轮增压系统控制原理与检修

车用发动机增压主要通过压气机提高进气密度,这项技术已作为提高发动机升功率、改善经济性和排放特性的重要措施而得到广泛应用。但是由于驱动压气机的方式不同,发动机增压效果不一样,使发动机性能改进效果也不同。根据驱动压气机的方     

汽油机进气总管对发动机性能的影响

发动机进气系统是发动机的重要组成部分,进气系统性能的好坏严重影响发动机和整车性能。文章利用GT—Powe,软件,以4100型汽油机为原型机进行一维建模仿真,介绍了不同进气总管管长和管径在发动机不同转速时对充气效率、扭矩及功率的影响。表明进气总管结构参数主要影响进气系统波动效应,提出发动机在中低转速时对充气效率影响较大;而高转速时,对充气效率、发动机扭矩和功率的影响较小。对汽油机进气系统的优化设计具有一定的借鉴意义。     

冷藏车导流罩模型设计及冷藏机组进风量分析

为降低公路冷藏车的气动阻力,设计了半导流罩和全导流罩模型,通过三维数值模拟分析,研究了不同结构形式导流罩模型的外部流场;为使全导流罩在降低风阻的同时减小对冷藏机组进风量的影响,在全导流罩上设计了不同的开孔位置,同时计算分析不同开孔位置全导流罩的冷藏机组进风量。     

进气系统整车淋雨试验浅析

目前国内对商用车进气系统防水方面的研究缺乏,特别是整车级的防水试验研究还是一片空白,本文通过对进气系统整车淋雨试验的研究分析,较详细提出了整车淋雨试验的试验条件(包括场地要求、水流要求、试验准备)要求、进水量和排水效率计算方法,分析了影响进水量准确性的各种因素。同时,对进气系统防水的考核指标按空滤进水量或排水效率进行了探讨。本文可为商用车进气系统防水的整车验证提供参考,并制定相应的试验方法和标准。     

带悬臂流线型箱梁大比例节段模型涡振试验研究

大比例节段模型风洞试验是预测大跨度桥梁主梁涡振性能的有效方法之一。为研究带悬臂流线型箱梁涡振性能影响因素及气动优化措施,以某大跨悬索桥为工程背景,进行了1∶25大比例节段模型风洞试验。试验研究了不同来流攻角状态下主梁断面的涡振性能,并检验了移动检修轨道位置、安装悬臂、轨道导流板以及底板竖直稳定板等气动措施的制振效果。研究结果表明:随攻角由负变正,断面的扭转涡振性能逐渐变差;检修轨道向底板中央移动能有效降低涡振振幅,同时在检修轨上附加导流板能进一步地优化涡振性能,并且导流板越宽效果越明显;悬挑臂导流板以及底板设竖直中央稳定板不适于提高本文主梁断面涡振性能。