渦輪增壓器壓氣機流場分析與強度振動研究.pdf

1、由進氣道、葉輪、擴壓器等組成的離心式壓氣機內(nèi)部通道的流動過程是非常復(fù)雜的，壓氣機是增壓器的核心部件之一，其工作好壞對增壓器性能產(chǎn)生很大的影響。近年來隨著計算機及數(shù)值計算方法的發(fā)展，三維計算流體動力學(xué)軟件越來越多的被應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)機械的內(nèi)部流動分析。另外葉輪的工作環(huán)境十分惡劣，其承受離心力、氣動力、彎矩和振動等多種載荷的影響，容易發(fā)生失效，且各種載荷相互影響，為了使得到的數(shù)據(jù)更加真實準(zhǔn)確，必須對壓氣機進行流固耦合分析。對離心壓氣機內(nèi)部進行數(shù)值

2、模擬分析和對葉輪進行有限元分析，是研究其流動規(guī)律和強度振動問題的主要手段之一。
　　 本文應(yīng)用三維計算流體動力學(xué)軟件NUMECA對壓氣機內(nèi)部的流動性能進行多工況的數(shù)值模擬，得出不同轉(zhuǎn)速下壓氣機效率-質(zhì)量流量曲線和壓氣機特性曲線。詳細(xì)分析了壓氣機內(nèi)一些特征截面速度和壓力的分布情況，長短葉片的壓力面和吸力面的壓力及溫度的分布情況。討論了葉片數(shù)目，葉頂間隙，擴壓器有無葉片及擴壓器葉片參數(shù)對壓氣機性能的影響。
　　 為了獲得離心

3、壓氣機葉輪更為真實詳細(xì)的應(yīng)力狀態(tài)，對壓氣機葉輪和葉片進行了單向流固耦合分析，通過軟件之間的接口，實現(xiàn)壓力場數(shù)據(jù)的傳遞。獲得離心力和氣動力共同作用時的葉輪最大應(yīng)力和應(yīng)變的分布，得到壓氣機長短葉片的應(yīng)力應(yīng)變云圖以及固有頻率和相應(yīng)的模態(tài)振型，計算比較了離心力，氣動壓力對應(yīng)力和固有頻率的影響。
　　 通過本文分析，全面了解了該壓氣機在各種狀態(tài)下的流動情況，驗證了葉輪結(jié)構(gòu)強度的可靠性，得到了壓氣機在常用工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的共振點，為進一步改進