渦輪在脈沖進(jìn)氣條件下非穩(wěn)態(tài)特性的數(shù)值模擬.pdf

1、隨著排放法規(guī)的日益嚴(yán)格及能源危機(jī)的加劇，渦輪增壓成為車用發(fā)動機(jī)節(jié)能減排的關(guān)鍵技術(shù)。目前脈沖增壓系統(tǒng)應(yīng)用比較廣泛。渦輪的設(shè)計、計算及與發(fā)動機(jī)的匹配都是基于穩(wěn)定流動條件下進(jìn)行的，實(shí)際上在脈沖進(jìn)氣條件下的渦輪中氣體的流動是極不穩(wěn)定的脈動非穩(wěn)態(tài)流動。渦輪非穩(wěn)態(tài)流動下的性能與穩(wěn)態(tài)流動下的性能有很大偏離，為了更好地設(shè)計渦輪實(shí)現(xiàn)增壓器與發(fā)動機(jī)更準(zhǔn)確地匹配，進(jìn)行渦輪在脈沖進(jìn)氣條件下的非穩(wěn)態(tài)特性研究很有必要。
　　 本文運(yùn)用Numeca軟件通過數(shù)

2、值模擬的方法研究了渦輪脈沖進(jìn)氣條件下的非穩(wěn)態(tài)特性。通過AVLBoost軟件對研究所用發(fā)動機(jī)的工作過程進(jìn)行了數(shù)值模擬計算，獲取渦輪前和渦輪后的動態(tài)參數(shù)作為渦輪非穩(wěn)態(tài)特性數(shù)值模擬計算的邊界條件，并把計算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果作比對證明此種方法的可行性。
　　 先對研究工況進(jìn)行穩(wěn)態(tài)計算以了解渦輪的穩(wěn)態(tài)特性，并把穩(wěn)態(tài)計算結(jié)果作為非穩(wěn)態(tài)特性計算的初始解。確定了計算所用到的湍流模型之后進(jìn)行了渦輪非穩(wěn)態(tài)特性計算得到了在一個脈沖周期內(nèi)渦輪的流量、等熵效

3、率相對于膨脹比的變化都成“圈狀”的典型的渦輪的非穩(wěn)態(tài)特性。提出了一種以單位質(zhì)量流體微團(tuán)為研究對象的新的計算渦輪瞬態(tài)效率的方法，為了保證取得渦輪進(jìn)出口的參數(shù)是同一流體微團(tuán)的把計算得到的渦輪出口流體微團(tuán)參數(shù)進(jìn)行相位平移后重新計算了渦輪瞬態(tài)效率。從循環(huán)平均的角度分析渦輪的流通和做功能力，提出了一種新的通過流量加權(quán)平均求渦輪的循環(huán)平均效率的方法，與穩(wěn)態(tài)計算相比，在一個脈沖周期內(nèi)渦輪的瞬態(tài)循環(huán)平均流量、循環(huán)平均效率都比穩(wěn)態(tài)的低，但是渦輪循環(huán)平均單