张睿栋:电动增压低比转速离心压气机优化设计论文

张睿栋:电动增压低比转速离心压气机优化设计论文

本文主要研究内容

作者张睿栋(2019)在《电动增压低比转速离心压气机优化设计》一文中研究指出:燃料电池技术是燃料电池汽车技术的核心,燃料电池系统使用电动增压能提高功率密度和效率,改善水平衡性能;内燃机废气涡轮增压器响应速度较慢,在低转速时无法起到增压作用,使用电动增压可以克服这种缺点。电机驱动的低比转速离心压气机与燃料电池系统有较好的适应性,也能用于提高内燃机在低转速时的性能,本文通过对低比转速离心压气机数值仿真优化,扩大其稳定工作范围,提高压比和效率,促进其工程应用。建立了低比转速离心压气机叶轮和蜗壳模型,划分网格并进行网格独立性验证,数值仿真计算后通过流场分析发现,非设计工况,离心压气机叶轮出口附近的周向静压畸变影响叶轮内的流动。分析了叶轮的轮毂和轮盖位置、叶尖位置以及叶根位置对流动稳定性的影响,轮毂和轮盖位置优化之后对叶轮内部流动有所改善,并显著提高了叶轮的压比和效率,在此基础上依次对叶尖位置和叶根位置进行了优化,对流动也有改善,但对性能的提高并不明显。叶轮优化后,在设计转速40 000 r/min,中等流量点0.07 kg/s,压比和效率分别提升了8.51%和5.27%。探讨了蜗壳通道对叶轮出口处周向静压畸变的影响,使用增加蜗壳通道直径的方法抑制叶轮出口周向静压畸变,数值仿真结果显示,增加蜗壳通道直径可以有效抑制叶轮出口的周向静压畸变,拓宽离心压气机的稳定工作范围。蜗壳通道直径越大压气机的稳定工作范围越大,但考虑实际情况蜗壳通道不能过大,并且过大的蜗壳通道对性能的提升并不明显,蜗壳通道尺寸选用120%原始蜗壳通道直径。匹配优化后的叶轮,与原通道相比,在设计转速稳定工作范围拓宽了23.53%。本文采用定常数值模拟计算,分析了低比转速离心压气机叶轮和蜗壳内的流动,优化了低比转速离心压气机模型,模型优化之后,在设计转速离心压气机的稳定工作范围提高了50%,流量点0.07kg/s,压比提高7.14%,效率提高7.96%。

Abstract

ran liao dian chi ji shu shi ran liao dian chi qi che ji shu de he xin ,ran liao dian chi ji tong shi yong dian dong zeng ya neng di gao gong lv mi du he xiao lv ,gai shan shui ping heng xing neng ;nei ran ji fei qi guo lun zeng ya qi xiang ying su du jiao man ,zai di zhuai su shi mo fa qi dao zeng ya zuo yong ,shi yong dian dong zeng ya ke yi ke fu zhe chong que dian 。dian ji qu dong de di bi zhuai su li xin ya qi ji yu ran liao dian chi ji tong you jiao hao de kuo ying xing ,ye neng yong yu di gao nei ran ji zai di zhuai su shi de xing neng ,ben wen tong guo dui di bi zhuai su li xin ya qi ji shu zhi fang zhen you hua ,kuo da ji wen ding gong zuo fan wei ,di gao ya bi he xiao lv ,cu jin ji gong cheng ying yong 。jian li le di bi zhuai su li xin ya qi ji xie lun he luo ke mo xing ,hua fen wang ge bing jin hang wang ge du li xing yan zheng ,shu zhi fang zhen ji suan hou tong guo liu chang fen xi fa xian ,fei she ji gong kuang ,li xin ya qi ji xie lun chu kou fu jin de zhou xiang jing ya ji bian ying xiang xie lun nei de liu dong 。fen xi le xie lun de lun gu he lun gai wei zhi 、xie jian wei zhi yi ji xie gen wei zhi dui liu dong wen ding xing de ying xiang ,lun gu he lun gai wei zhi you hua zhi hou dui xie lun nei bu liu dong you suo gai shan ,bing xian zhe di gao le xie lun de ya bi he xiao lv ,zai ci ji chu shang yi ci dui xie jian wei zhi he xie gen wei zhi jin hang le you hua ,dui liu dong ye you gai shan ,dan dui xing neng de di gao bing bu ming xian 。xie lun you hua hou ,zai she ji zhuai su 40 000 r/min,zhong deng liu liang dian 0.07 kg/s,ya bi he xiao lv fen bie di sheng le 8.51%he 5.27%。tan tao le luo ke tong dao dui xie lun chu kou chu zhou xiang jing ya ji bian de ying xiang ,shi yong zeng jia luo ke tong dao zhi jing de fang fa yi zhi xie lun chu kou zhou xiang jing ya ji bian ,shu zhi fang zhen jie guo xian shi ,zeng jia luo ke tong dao zhi jing ke yi you xiao yi zhi xie lun chu kou de zhou xiang jing ya ji bian ,ta kuan li xin ya qi ji de wen ding gong zuo fan wei 。luo ke tong dao zhi jing yue da ya qi ji de wen ding gong zuo fan wei yue da ,dan kao lv shi ji qing kuang luo ke tong dao bu neng guo da ,bing ju guo da de luo ke tong dao dui xing neng de di sheng bing bu ming xian ,luo ke tong dao che cun shua yong 120%yuan shi luo ke tong dao zhi jing 。pi pei you hua hou de xie lun ,yu yuan tong dao xiang bi ,zai she ji zhuai su wen ding gong zuo fan wei ta kuan le 23.53%。ben wen cai yong ding chang shu zhi mo ni ji suan ,fen xi le di bi zhuai su li xin ya qi ji xie lun he luo ke nei de liu dong ,you hua le di bi zhuai su li xin ya qi ji mo xing ,mo xing you hua zhi hou ,zai she ji zhuai su li xin ya qi ji de wen ding gong zuo fan wei di gao le 50%,liu liang dian 0.07kg/s,ya bi di gao 7.14%,xiao lv di gao 7.96%。

论文参考文献

  • [1].高转速离心压气机改型设计与数值分析[D]. 白新阳.哈尔滨工业大学2018
  • [2].低比转速离心压气机流动畸变数值仿真研究[D]. 陈康.合肥工业大学2018
  • [3].发动机增压离心压气机多工况通流匹配设计[D]. 鲁萍.武汉理工大学2016
  • [4].离心压气机叶尖间隙流动控制方法研究[D]. 萨义乐.清华大学2016
  • [5].离心式压气机叶轮气动性能分析与优化设计研究[D]. 蔡鹏.湘潭大学2017
  • [6].进气畸变条件下双面离心压气机内部流动特性研究[D]. 荆磊.北京理工大学2015
  • [7].离心压气机非对称机匣扩稳研究[D]. 李梅岩.哈尔滨工业大学2017
  • [8].双面离心压气机大小叶轮的应用及流场周向均匀性的研究[D]. 王本江.北京理工大学2016
  • [9].冷热电联产系统中50kW微型燃气轮机的热力学设计与离心式压气机的气动分析[D]. Adil Malik.哈尔滨工程大学2010
  • [10].车用小型离心压气机结构参数优化及流量特性的仿真计算[D]. 钟利军.西南交通大学2010
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自合肥工业大学的张睿栋,发表于刊物合肥工业大学2019-11-13论文,是一篇关于离心压气机论文,低比转速论文,蜗壳论文,叶轮论文,流动控制论文,合肥工业大学2019-11-13论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自合肥工业大学2019-11-13论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

    标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  

    张睿栋:电动增压低比转速离心压气机优化设计论文
    下载Doc文档

    猜你喜欢