新型天然气发动机涡轮增压器热机疲劳研究

涡轮增压器蜗壳在周期性冷热交变的载荷下工作,容易产生热应力,导致蜗壳产生热机疲劳开裂,从而影响发动机性能甚至功能性失效。文章在传统的柴油发动机涡轮增压器研究的基础上,对新型的天然气发动机涡轮增压器进行了研究。通过实验研究气体与金属换热及对流情况,建立了气体与固体热交换模型,此模型可为后续的热机疲劳分析提供换热边界。同时对蜗壳进行了热机疲劳有限元数值分析,并与柴油发动机涡轮增压器蜗壳热机疲劳模型进行对比,根据分析结果,提出了天然气发动机涡轮增压器蜗壳冷热冲击试验的参考标准及蜗壳材料选择的指导性意见。