动静干涉下压气机叶轮气动激励与振动分析
2021-10-15马朝臣洪舟振森张虹吴新涛北京理工大学机械与车辆学院北京0008中国北方发动机研究所柴油机增压技术重点实验室天津300400
北京理工大学学报 2021年9期
关键词:模态
马朝臣,洪舟振森,张虹,吴新涛 (.北京理工大学 机械与车辆学院,北京 0008; .中国北方发动机研究所 柴油机增压技术重点实验室,天津 300400)
车用涡轮增压器可以利用内燃机的废气能量对进气进行增压,提高内燃机的动力性及经济性等,因而得到了广泛的应用.但叶轮在工作过程中承受着动静干涉及流场自身不稳定性带来的非定常气动激励的作用,会发生高频振动甚至共振,存在着疲劳失效的风险,因此有必要对叶轮的非定常气动激励及由此引发的振动进行深入分析.
在离心压气叶轮气动激励方面,祁明旭等[1]对使用无叶扩压器的离心压气机内部流场的压力波动频谱特性进行了分析,结果表明,在高转速近失速工况下,长短叶片压力面前缘以及尾缘叶顶附近压力波动主要受蜗壳周向不均匀的影响.曹林等[2]针对车用无叶扩压器半开式离心压气机叶轮分析的结果表明,位置越靠近蜗壳压力波动幅值越大.李杜等[3]研究了90°进气弯管带来的进气畸变对压气机内部流动的影响,发现弯管主要影响叶轮进口以及叶轮前缘叶顶的静压频谱结构.王磊磊等[4]分析了有180°进气弯管的离心压气机的内部流场.陈山[5]研究了有进口导叶的压气机流场.在压气机叶轮受非定常气动激励发生强迫振动的方面,PHILIPP等[6]以及MISCHO等[7]研究了有进口导叶的离心压气机叶轮在失速工况下的动应力,前者的结果表明叶轮在7个失速团作用下发生1阶共振……
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