几何参数对离心叶轮强度和气动性能影响的研究

使用有限元计算软件和内部流场计算软件对所设计的几个具有不同几何尺寸的离心压气机叶轮的强度和气动性能进行了计算。结果表明反弯叶片可降低叶轮出口处叶片根部附近的应力,但会造成叶片根部前缘区域应力集中,且反弯叶轮的气动性能和原型叶轮差别不大。前倾叶片能在很大程度上降低叶轮出口处叶片根部应力,前倾角越大出口叶根处应力减小越多;随前倾角增大,叶轮气动性能恶化程度加剧;叶轮的背盘形状对叶轮的应力影响较大,尤其是出口处的背盘厚度对出口处叶片根部区域的应力起主因作用。研究得出叶片几何及背盘形状因素对叶轮应力分布的影响规律,另外还得到了叶片几何形状对气动性能的影响规律,这些工作为叶轮的多学科优化设计提供良好的基础。

发动机进气测量层流流量计的研制

介绍了自行开发的用于发动机进气测量的层流流量计,该流量计基于气体在层流段流量与压差成正比的原理设计。实际应用表明,该流量计较好地解决了发动机进气流量测量中存在的进气脉动大、测量范围广等问题,具有测量精度高,量程比大,阻力小等优点,可用于发动机进气测量及性能标定。

涡轮增压器用离心压气机蜗壳流场计算研究

对某车用涡轮增压器上使用的高速小流量离心压气机两种舌部形状下的性能以及蜗壳内部流场进行了研究,应用三维黏性N-S方程数值模拟计算了蜗壳舌部附近和蜗壳内部的流场,分析了蜗壳内一些特征截面和流向上的速度和压力分布。结果表明,对于小尺寸高转速离心压气机,舌尖形状的改变对压力的提升和效率的改进有更明显的作用;舌部气流流入方向受流量影响,在大流量时,气流射入方向对于舌尖有一定角度,小流量时,气流速度方向与舌尖的指向已基本平行,随着流量的减小,气流经过舌尖重新进入蜗壳的回流率增加;设计流量下在扩压器入口出现了一个低压区,位置在60°到120°之间,小流量时静压最小值的位置发生变化;蜗壳内,靠近内半径的气流速度较大,而速度越大的区域,静压恢复系数越低,越靠近蜗壳出口,蜗壳流道几何中心的损失越大。