复杂进口边界对高压级压气机性能影响分析
2021-01-06肖祥煜马朝臣施新张航
车用发动机 2020年6期
关键词:区域
肖祥煜,马朝臣,施新,张航
(北京理工大学机械与车辆学院,北京 100081)
随着对内燃机动力性、经济性和排放要求的不断提高,两级增压系统在车用内燃机上得到越来越多的应用。在两级增压系统中,受整体结构、空间以及质量等因素的影响,两级压气机之间需采用复杂的管道进行连接,该级间管道中特殊的几何特征会造成高压级压气机进口段产生畸变气流;同时,低压级压气机出口流场也存在气动参数不均匀分布的特点,这种特征与级间弯扭管路导致的流动畸变耦合在一起,将使高压级压气机进口流动条件更加复杂,由此导致压气机内部的流场发生变化,从而对高压级压气机的性能和稳定工作范围产生显著影响。
近年来关于离心压气机畸变进气的相关研究成为了学者们的研究重点之一。Ariga等[1]通过畸变网形成畸变进气,发现畸变进气对叶轮进气当中的攻角产生了影响,从而令叶轮效率大幅减少。Engeda等[2]分析了离心压气机进口配备直管以及不同类型弯管的情况,发现离心压气机进口采用90°弯管连接能够造成压气机进口出现畸变气流,大幅降低压气机性能。Dickmann等[3-4]对离心压气机当中存在的叶片激振进行分析,发现叶片振幅会受到流量的影响;此外通过分布不对称的周向静压对扩压器出口位置的蜗壳进行了模拟研究,表明非轴对称形式的压气机蜗壳构造会影响压气机叶轮叶片的振动。张军等[5]通过对离心压气机进口部分采用不同形式进气管道的方式,发现在进气管道存在差异的情况下,离心压气机实际的性能会受到较大的影响。……
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