赵丕欢，冀翼，杨建文，史丽媛

(天津北方天力增压技术有限公司，天津 300400)

随着发动机功率密度的不断提高，发动机的排温越来越高，涡轮增压器的热负荷因此不断提高，工作环境越来越恶劣，将引起轴承体涡端密封环处和涡端浮动轴承处的温度过高，长期使用会导致润滑油结焦,密封环发生积炭而失去弹性，从而造成增压器漏油及轴系可靠性下降甚至损坏等问题。为保证浮动轴承和密封环的正常工作，要求涡轮端浮动轴承部位的温度不超过150 ℃，密封环处的温度不超过230 ℃。当发动机涡轮箱进口温度达到并超过700 ℃时，仅靠润滑油来降低轴承体的温度已无法保证增压器的正常工作，需通过水冷却来降低增压器的热负荷，保证增压器的工作可靠性。涡轮增压器的散热成为影响增压器寿命和性能的关键因素之一。

与某柴油机相匹配的增压器在标定点工作时，涡轮箱进气口排气温度为763 ℃，高温排气对轴承体的热传递引起涡端密封环处和涡端浮动轴承处的温度过高，影响增压器的可靠性。为保证涡轮增压器正常工作，需通过优化设计水冷轴承体来降低轴承体的热负荷。

本研究通过增压器热流固耦合数值模拟来研究增压器的冷却与散热问题，为了更真实地反映增压器轴承体的传热与散热，建立压气机端流场和涡轮端流场模型，非水冷及水冷轴承体模型，水腔及油腔模型，冲压隔热罩模型，通过CFD软件进行热流固耦合分析，得到非水冷及水冷轴承体的温度场，评价增压器的冷却设计是否能达到设计要求。……