多場(chǎng)耦合條件下增壓器渦輪葉輪結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析.pdf

1、渦輪增壓器能在不加大發(fā)動(dòng)機(jī)排量的情況下較大幅度地提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率及扭力，減少汽車尾氣中的有害氣體量，已經(jīng)成為汽油機(jī)、柴油機(jī)的高性能配套裝置。車用渦輪增壓器中的氣體流動(dòng)為脈動(dòng)的非穩(wěn)態(tài)流動(dòng)，再加上排放的氣體溫度很高，所以大幅度提高渦輪承載負(fù)荷能力成為當(dāng)前先進(jìn)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的重要技術(shù)追求。采用流固耦合方法在多場(chǎng)條件下對(duì)渦輪葉輪進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析能夠比較真實(shí)地模擬實(shí)際情況，使計(jì)算結(jié)果更加精確、可信。
　　本文應(yīng)用CFX-ANSYS軟件對(duì)渦輪進(jìn)

2、行了耦合分析，認(rèn)為由葉片變形和其他因素所引起的流場(chǎng)變化現(xiàn)象不予考慮。本文首先在CFX中對(duì)渦輪內(nèi)部廢氣區(qū)域的流場(chǎng)進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)計(jì)算，通過(guò)與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比得出該計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，在此基礎(chǔ)上以穩(wěn)態(tài)計(jì)算結(jié)果為初場(chǎng)對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行瞬態(tài)計(jì)算，得到流固交界面處流場(chǎng)的溫度及壓力。采用建立表面效應(yīng)單元的方式將在不同排氣壓力情況下流場(chǎng)計(jì)算結(jié)果映射到渦輪葉片上作為載荷，對(duì)渦輪葉輪進(jìn)行溫度場(chǎng)的計(jì)算，得到固體的溫度場(chǎng)分布。在綜合考慮旋轉(zhuǎn)離心力、熱應(yīng)力、葉片表面氣流激振力這三