引氣再循環(huán)對高壓比離心壓氣機性能影響仿真研究.pdf

1、高性能的渦輪增壓器要求離心壓氣機具有高壓比,高通流能力,高效率和良好的工作穩(wěn)定性,而高壓比的離心壓氣機往往通流能力差,穩(wěn)定工作范圍窄,論文針對此問題設(shè)計了適合高壓比離心壓氣機的引氣再循環(huán)系統(tǒng),并研究了引氣再循環(huán)各結(jié)構(gòu)尺寸對離心壓氣機性能的影響。論文工作主要包括以下幾個部分:
　　(1)以一款最大壓比為5.2的高壓比離心壓氣機為基礎(chǔ),采用NUMECA商業(yè)軟件,通過數(shù)值模擬得到了離心壓氣機葉輪和帶葉片擴壓器的壓氣機高、中、低轉(zhuǎn)速的壓氣

2、機特性線。得出了仿真計算中湍流邊界和堵塞邊界的判斷方法。
　　(2)針對該高壓比離心壓氣機給定了不同結(jié)構(gòu)尺寸的引氣再循環(huán)。通過仿真計算研究了不同結(jié)構(gòu)尺寸的引氣再循環(huán)對于拓寬高壓比離心壓氣機穩(wěn)定工作范圍和增大離心壓氣機喘振裕度的作用。
　　(3)通過對不同結(jié)構(gòu)尺寸的引氣再循環(huán)數(shù)值模擬,得到對本離心壓氣機較好的結(jié)構(gòu)尺寸。通過數(shù)值模擬得到帶引氣再循環(huán)的壓氣機高、中、低轉(zhuǎn)速的壓氣機特性線。帶引氣再循環(huán)的壓氣機與不帶引氣再循環(huán)的壓氣機

3、對比,得到引氣再循環(huán)對拓寬高壓比離心壓氣機穩(wěn)定工作范圍和增大離心壓氣機喘振裕度的作用。
　　(4)通過對離心壓氣機內(nèi)部流場分析,發(fā)現(xiàn)帶引氣再循環(huán)裝置的離心壓氣機葉輪入口相對馬赫數(shù)分布更加均勻,削弱主葉片前緣的局部流動加速,葉片入口正攻角變小,抑制了葉片表面的邊界層分離。
　　本文研究了引氣再循環(huán)對高壓比離心壓氣機的影響,在采用引氣再循環(huán)以后,整個離心壓氣機各轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定工作范圍平均拓寬15％以上,喘振裕度最大增加11%,效率下