以YJSW315雙渦輪液力變矩器為研究對(duì)象,采用三維流體數(shù)值計(jì)算分析方法,結(jié)合束流理論深入研究了葉片安放角與液流角之間的關(guān)系,探討一級(jí)和二級(jí)渦輪葉片安放角的優(yōu)化方案。研究表明,將一級(jí)渦輪葉片進(jìn)口安放角變?yōu)?4.5°,出口安放角變?yōu)?5.9°,二級(jí)渦輪葉片外環(huán)進(jìn)口包角變?yōu)?8°,內(nèi)環(huán)進(jìn)口包角變?yōu)?8°,進(jìn)口安放角變?yōu)?36.4°,出口安放角變?yōu)?9°時(shí),變矩器在低轉(zhuǎn)速比(i=0.225～0.45)下運(yùn)行的效率提高了3%～5%,啟動(dòng)工況變矩比由3.91提高至4.23。研究結(jié)果對(duì)YJSW315雙渦輪液力變矩器的進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)具有較大的指導(dǎo)意義。

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圖1一級(jí)渦輪葉片繞流示意圖

(2）對(duì)于二級(jí)渦輪，在啟動(dòng)工況下，進(jìn)口液流具有較大數(shù)值的負(fù)沖角（-112°），液流直接沖擊葉片吸力面，如圖2所示。造成反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩（3.33N·m）。轉(zhuǎn)速比i<0.12時(shí)，二級(jí)渦輪均產(chǎn)生反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，對(duì)低轉(zhuǎn)速比工況的渦輪輸出轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生不利影響；當(dāng)i=0.12時(shí)，二級(jí)渦輪轉(zhuǎn)矩為0，這時(shí)其進(jìn)口....

圖2啟動(dòng)工況下二級(jí)渦輪葉片繞流示意圖

圖1一級(jí)渦輪葉片繞流示意圖(3）對(duì)于導(dǎo)輪，其進(jìn)口流態(tài)取決于二級(jí)渦輪的出流，在低轉(zhuǎn)速比工況下也存在較大正沖角問題。

圖3一級(jí)渦輪葉片改型及其安放角調(diào)整示意圖

分別對(duì)四個(gè)改型方案進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算分析。結(jié)果表明，方案三效率提高最大，其葉片進(jìn)口安放角由62.2°增加到64.5°，出口安放角由24.3°增加到25.9°。改型后一級(jí)渦輪進(jìn)口液流角由72.4°變?yōu)?8.2°，進(jìn)口液流具有3.7°的正沖角；出口液流角由32.6°變?yōu)?8.3°，出口....

圖4二級(jí)渦輪葉片進(jìn)口優(yōu)化改型前后對(duì)比圖

當(dāng)二級(jí)渦輪葉片出口安放角變小以后，如果葉片形狀不變，其進(jìn)口安放角也會(huì)隨之變小，造成啟動(dòng)工況下葉片進(jìn)口液流呈現(xiàn)更大數(shù)值的負(fù)沖角，使啟動(dòng)工況變矩比降低，故應(yīng)對(duì)二級(jí)渦輪葉片進(jìn)口位置進(jìn)行調(diào)整。研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)減小葉片進(jìn)口包角，能降低進(jìn)口液流負(fù)沖角的數(shù)值，對(duì)調(diào)整葉片進(jìn)口沖角有一定的積極影響。....

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