基于FLUENT的渦輪增壓器流場分析與優(yōu)化.pdf

1、大量研究表明，渦輪增壓器渦輪機(jī)內(nèi)部的壓力、速度、溫度分布對渦輪增壓器的性能和效率有重要的影響。合理的設(shè)計(jì)蝸殼及葉輪，能夠使蝸殼出口的氣流均勻分布，減少流動(dòng)損失，同時(shí)能減少氣流進(jìn)入葉輪時(shí)的沖擊，防止產(chǎn)生回流、旋流、突擴(kuò)等現(xiàn)象的產(chǎn)生，從而有效提高渦輪增壓器的效率。由于渦輪增壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，采用實(shí)驗(yàn)方法研究其內(nèi)部流場需要耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間，因此本文采用CFD方法對渦輪增壓器內(nèi)部流場進(jìn)行仿真，并對其壓力、速度、溫度進(jìn)行可視化輸出。
　

2、　 本文在分析了國內(nèi)外對渦輪增壓器流場研究的基礎(chǔ)上，研究了計(jì)算模擬軟件和相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，分析時(shí)分別考慮了蝸殼和葉輪的相互作用以及非均勻氣流對增壓器流場和性能造成的影響。首先利用三維繪圖軟件CATIA建立了包含排氣歧管、蝸殼、葉輪的三維流場分析模型。在GAMBIT中劃分網(wǎng)格后導(dǎo)入FLUENT中給邊界賦值，進(jìn)行渦輪增壓器三維穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬，研究四管分別進(jìn)氣時(shí)渦輪增壓器的壓力、速度、溫度分布情況。然后通過編寫UDF，控制排氣歧管四個(gè)入口按照發(fā)

3、動(dòng)機(jī)的實(shí)際排氣順序分別進(jìn)氣，完成渦輪增壓器瞬態(tài)數(shù)值模擬。通過穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)的對比分析，發(fā)現(xiàn)采用兩種模擬方法時(shí)渦輪端壓力、速度和溫度分布基本呈現(xiàn)出相同的趨勢:蝸殼內(nèi)流動(dòng)符合漸縮形噴管的流動(dòng)情況，靠近壁面處由于流體粘性力作用壓力較大，從蝸殼近壁面到蝸殼出口壓力逐漸降低，氣體流速逐漸升高;蝸殼出口周向壓力分布基本一致，基本呈現(xiàn)均勻降低趨勢。
　　 在此基礎(chǔ)上，改變渦輪增壓器渦輪葉片個(gè)數(shù)、葉片厚度、葉輪進(jìn)口直徑、葉輪出口直徑，分別進(jìn)行相應(yīng)的