双舌形挡板变截面涡轮(VGT)的研究

介绍了双舌形挡板变截面涡轮的工作原理和这种变截面涡轮增压器在柴油机上的实用情况。用热线风速仪Ｘ形热膜探针测定了这种变截面蜗壳出口处的３维速度场,讨论了蜗壳出口Ｒｅ数变化即两个舌形挡板开启角度变化对能量利用的影响,并据此优化设计了双舌形挡板。将双舌形挡板变截面涡轮增压器与６１３０ＺＱ柴油机进行了匹配试验,证明与普通增压器相比,能够改善柴油机的扭矩特性和低速经济性,抑制了高速时的增压过量;与单舌形挡板变截面涡轮增压器相比,更适应车用柴油机的变工况时的需要。     

车用增压器变截面无叶蜗壳和涡轮气动性能的研究

本文系统地研究了车用增压器变截面无叶蜗壳和涡轮的气动特性及其变化规律，揭示了影响蜗壳和涡轮特性的因素和机制，为变截面增压器的研制及其流动效率的改善提供了依据。     

由增压器涡轮性能计算叶轮特性的数学模型

本文使用蜗壳流动一维模型和稳定流动涡轮特性,建立了由涡轮增压器涡轮性能计算叶轮特性的数学模型,通过实例计算得到了一小型涡轮增压器的叶轮特性,其结果对于预测基于此涡轮增压器而设计的变截面涡轮增压器的性能是非常有用的。     

矩形截面与圆形截面蜗壳对涡轮性能影响的比较研究

分别设计了喉口面积相等的矩形截面蜗壳和圆形截面蜗壳,通过数值计算,就两种结构对涡轮性能的影响进行了全工况的比较分析,结果表明,当涡轮采用圆形截面蜗壳时比采用矩形截面蜗壳时的效率高。并通过内部流场的分析揭示了两种蜗壳流动损失差异的原因,为涡轮增压器的进一步开发和匹配提供一定的参考。     

可变截面涡轮增压器特性及其匹配的试验研究

本文对向心式透平变截面无叶蜗壳的特性和变截面涡轮增压器与发动机的匹配试验进行了分析研究。结果表明:改变无叶蜗壳通道截面积,能够调节蜗壳出口流场参数,扩展其变工况运行范围,从而有效地改善了车用发动机的低速扭矩储备和高速过度增压的现象,扩展了发动机的可用转速范围,改善了发动机的动力性能。     

涡轮增压器压气机蜗壳型线变化的性能研究

利用数值模拟的方法,研究蜗壳形状对涡轮增压器压气机性能的影响。根据蜗壳成型方法(C_ur~x=const,0≤x≤1),取不同的x经验数值(x=0、0.2、0.4、0.6、0.8、1),建立6个蜗壳模型分别与某叶轮的组合性能进行了计算。得到了设计转速下的流量与整机效率及压比的特性曲线并进行比较。分析了靠近设计工况点的叶轮、扩压器及蜗壳流道内的气体流动特性和压比分布。结果表明:在一定范围内x增大,能使流量增大,效率提高,抑制流动分离。本例中x取0.8时总体性能较优。     

涡轮增压器与车用柴油机匹配研究

涡轮增压器对发动机的动力性、经济性以及排放有着极为重要的影响。通过对涡轮单双流道蜗壳、旁通阀不同开度、流量拓宽装置以及增压器总效率的试验研究,分析了这些因素对增压器与发动机匹配的影响,得出了涡轮增压器与车用柴油机合理匹配的试验结果。     

蜗壳周向流动非均匀性对可调向心涡轮性能的影响

基于蜗壳周向流动不均匀的特性,建立增压器涡轮级全周计算模型,并与试验数据进行对比,验证数值计算结果的有效性.在此基础上,根据试验数据确定边界条件进行三维黏性数值计算,重点探讨蜗壳周向流动非均匀性对可调向心涡轮内部流场的影响.计算结果表明:该增压器蜗壳周向流动的非均匀性导致导叶和叶轮内部的流场分布出现周向不均匀的特性,即导叶入口气流角周向分布变化较大,叶轮各叶片负荷和各通道流量均呈现周向分布不均匀的特点.个别叶片负荷突变,有可能诱发叶片振动,降低涡轮使用寿命.     

船用柴油机涡轮预测模型建模及工作过程耦合分析

针对目前船用增压器计算模型把涡轮简化为当量喷嘴而不考虑涡轮内流动的不足，基于涡轮内流动相关几何特征参数建立预测模型，该模型考虑了涡轮不同部位流动的差异，具有更强的预测能力。采用Simulink建立涡轮一维预测仿真模型，并基于GT-Power/Simulink对某型船用柴油机的工作过程进行耦合分析。仿真结果显示，采用涡轮预测模型后，整机工作过程计算模型仿真结果和实际更为吻合，能更好地指导工作过程优化和增压器匹配。     

涡轮增压器蜗壳形状对其喷嘴出口速度场的影响

用心形线表征了一种涡轮增压器无叶蜗壳梨形流道横截面轮廓，用有限差分法计算了涡轮增压器蜗壳流场，分析了无叶喷嘴出口气流速度和气流角的分布，经与测量结果比较，两者吻合较好。在此基础上，研究了三种不同蜗壳型线对喷嘴出口速度场的影响。结果表明，C型线蜗壳喷嘴出口的总速度v和气流角α分布均匀，A，B型线蜗壳喷嘴出口的总速度v和气流角α分布不均匀。     

大型柴油机可变几何涡轮增压器的研制及试验研究

介绍了一种可变几何涡轮增压器的设计过程。对比了这种可变几何涡轮增压器与原涡轮增压器在性能上的差别。对这种可变几何涡轮增压器进行了台架试验和跑车试验。台架试验结果表明:这种可变几何涡轮增压器有效地提高了发动机在最大转矩点的缸内爆发压力和最大转矩点的转矩,改善了发动机的动力性。加速试验结果表明:安装了可变几何涡轮增压器的发动机的加速时间比原发动机的加速时间缩短了5s。     

不同阀门结构在阀门小开度下对部分进气涡轮性能的影响

为了满足现在日益严格的排放法规,可变截面涡轮增压器正广泛的应用于车用发动机,针对一种新型的部分进气可变截面涡轮增压器,采用数值研究方法对采用不同阀门结构的涡轮在阀门小开度下的性能及内部流场进行分析,找出了两阀门结构在小开度下的流量调节能力的关系,掌握了两阀门结构涡轮流量相同时的涡轮工作特性和内部流动损失机理。     

不同阀门结构在阀门小开度下对部分进气涡轮性能的影响

为了满足现在日益严格的排放法规,可变截面涡轮增压器正广泛的应用于车用发动机,针对一种新型的部分进气可变截面涡轮增压器,采用数值研究方法对采用不同阀门结构的涡轮在阀门小开度下的性能及内部流场进行分析,找出了两阀门结构在小开度下的流量调节能力的关系,掌握了两阀门结构涡轮流量相同时的涡轮工作特性和内部流动损失机理。     

488可调增压天然气发动机的模拟计算

将CA488汽油机改装成天然气发动机，并匹配合理的可变截面增压系统，利用软件对改装后的发动机进行性能模拟。结果表明，对可调增压器进行合理的控制，可将改装后的天然气发动机动力性恢复到原机水平。     

有叶增压器蜗壳内三维粘性可压缩流场的CFD模拟

为研究有叶蜗壳内的详细流场和其效率提高的可能性，提出了一种对蜗壳和喷嘴环流动区域利用控制容积法对其可压缩、粘性流体三维流场进行CFD数值模拟的方法，并以某增压器为例进行了计算分析。结果表明：这种方法可以清晰地展现模型内部流体压力、温度和度的分布情况，对所计算结果参数进行分析后，可找出模型内流动损失区域和造成损失的原因。以有针对性地对增压器内腔进行优化设计，降低不合适几何形状造成的损失。     

两种阀门结构的部分进气涡轮在不同阀门开度下的性能研究

为满足日益严格的排放法规,可变截面涡轮增压器正广泛地应用于车用发动机,针对一种新型的部分进气可变截面涡轮增压器,采用数值研究方法对采用两种阀门结构的涡轮在阀门不同开度的性能及内部流场进行分析,掌握了在阀门小开度和大开度下两阀门结构涡轮的工作特性及内部流动损失的机理。     

基于PWM方式的变几何涡轮增压器可调喷嘴气动执行机构

本文设计开发了一种用于连续调节变几何涡轮增压器可调喷嘴开度的气动执行机构，该气动执行机构采用两个由PWM方式驱动的快速开关阀控制膜片式单作用气缸工作腔中的充放气量，实现了对可调喷嘴开度的连续调节。仿真和台架测试结果表明，该气动执行机构具有耗气量小、可靠性高的优点，能够满足车用发动机对变几何涡轮增压器可调喷嘴执行机构的要求。     

JP60涡轮增压器压气机性能模拟与试验

本文采用Numeca数值分析软件建立了JP60增压器压气机总成内部网格模型,并计算出稳态增压器压气机性能曲线,将模拟结果与试验所测取的JP60压气机运行曲线进行了对比,结果表明:模拟分析曲线与试验曲线变化趋势一致。此外,对压气机内部流场的分布也进行了分析,为该增压器的优化设计提供理论依据。     

JP60涡轮增压器压气机性能模拟与试验

本文采用Numeca数值分析软件建立了JP60增压器压气机总成内部网格模型,并计算出稳态增压器压气机性能曲线,将模拟结果与试验所测取的JP60压气机运行曲线进行了对比,结果表明：模拟分析曲线与试验曲线变化趋势一致。此外,对压气机内部流场的分布也进行了分析,为该增压器的优化设计提供理论依据。     

变几何增压器与柴油机的匹配特性

变几何增压器可通过抑制增压过量来降低机械负荷,改善扭矩特性-。本文在分析探讨现有变几何方案的同时,设计了数种新方案,探索了各种方案对发动机性能的影响。结果表明,某些新设计的方案,因其结构上的优点,不失为降低机械贞荷,改善扭矩特性的有效措施。