离心压气机叶轮边缘断裂有限元分析

针对涡轮增压器离心压气机叶轮轮盘边缘断裂故障,建立压气机三维模型,进行有限元强度分析和有限元模态分析,得到压气机叶轮的应力分布、固有频率和模态,并绘制了叶轮振动的Campbell图。有限元计算结果分析表明:材料强度不是造成叶轮轮盘边缘断裂的原因,叶轮在61 550r/min转速附近工作会和叶片旋转产生的气动激振力发生共振,导致叶轮轮盘边缘断裂。对叶轮几何参数进行了优化,优化后叶轮轮盘边缘断裂故障得到了解决。

柴油机涡轮增压器叶轮优化设计

以某废气涡轮增压柴油机为研究对象,以提高发动机性能为目标,使用CFD方法对其涡轮增压器的叶轮进行优化设计。通过分析叶轮内部流场,将叶轮叶片的叶型进行了改进设计,叶轮内部流场得到了优化。通过CFD计算得到了优化后的压气机MAP图,并将优化设计后的增压器安装到柴油机上进行了试验研究。结果表明,根据CFD计算结果对压气机叶轮结构进行优化设计具有可行性,优化设计的压气机能够在全转速范围内降低发动机燃油消耗率。

计及前缘形状变化的离心式压气机流场分析

通过两种转速(120 000r/min和140 000r/min)下压气机性能试验与仿真结果对比分析得知其总体误差范围在5%左右,验证了ANSYS CFX软件在压气机性能模拟计算的可靠性;采用数值计算方法分别对具有圆形和椭圆形前缘的压气机叶轮与涡壳的组合性能进行计算,得到了相关转速下压气机特性曲线,分析了四种不同长短径之比(a/b=1、3、5、8)前缘的叶轮流道内的气体流动特性。研究结果表明:压气机特性随着前缘长短径比值的增大呈先增后减的趋势,最高压比LE5比LE1提高了5%,最大效率LE3比LE1提高了6.7%,且流量范围也有所增加;在一定范围内增大前缘长短径比可以抑制前缘分离流动,改善叶轮出口处流场。

ZL101钠盐变质处理过冷度、变质时间和加入量的关系研究

研究了钠盐三元变质剂的加入量对ZL101合金变质过冷度和变质时间的影响。试验结果表明:在所建立的钠盐三元变质剂加入量、变质处理过冷度和变质时间三者的准三维图上,可以直接获得合金在最佳变质效果时(变质处理凝固时过冷度最大),钠盐加入量与变质时间的对应关系;也可以获得合金在具有变质效果时(变质处理凝固时过冷度大于4℃),钠盐加入量与变质时间的对应关系。

叶片后弯角对车用离心压气机性能的影响

对比分析了6种不同转速下压气机性能的试验与仿真结果.在验证了ANSYS CFX软件用于压气机性能模拟分析中的可靠性后,采用数值模拟方法对3种不同叶片后弯角的叶轮进行了性能计算,得到了相关转速下的压气机特性曲线.仿真结果表明:在不改变压气机出口静压时,在一定的叶片出口角范围内,叶片后弯角的增加使两条特性曲线均向小流量方向偏移,但近喘振点边界得到了拓展,使得压气机的流量范围变得更宽;在小流量区域内,叶片后弯角的增大能够改善压气机内部流动状况,提高叶轮工作效率;而在大流量区域内,较大的叶片后弯角会使叶轮的流通特性降低,叶轮的工作效率反而会降低;适当增加叶片后弯角可以增大压气机工作范围,使压气机效率和流道内的流动均得到提高和改善.

热处理次数对ZL105A合金组织和力学性能的影响

研究了热处理(固溶处理+时效处理)次数对ZL105A合金组织和力学性能的影响。研究发现,热处理进行2次时,ZL105A合金金相组织和综合力学性能最好;在热处理进行3次时,伸长率开始出现衰退;在热处理进行4次时,组织粗化,力学性能急剧下降。