渦輪增壓器主要零部件的模態(tài)計算及壓氣機CFD分析
發(fā)布時間:2017-04-07 12:18
本文關鍵詞:渦輪增壓器主要零部件的模態(tài)計算及壓氣機CFD分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文是基于云南省中小企業(yè)創(chuàng)新基金項目“提高四缸柴油機增壓器綜合性能的研究及其產(chǎn)業(yè)化”而展開的。首先運用I-DEAS軟件和國內先進設備三維實體掃描儀分別建立了YJP65型增壓器壓氣機殼、渦輪殼和壓氣機長、短葉片、渦輪葉片的實體模型。 計算了該型號增壓器的主要工作部件壓氣機葉片和渦輪葉片的前十階模態(tài),得到了各階固有頻率及相應的振型,并找到了葉片可能發(fā)生斷裂或裂紋的位置?紤]到增壓器轉子轉速相當高,本文還計算了受離心力影響的葉片的動頻,計算結果表明,動頻與靜頻值相差不大,可以用葉片的靜頻來代替動頻。對比增壓器的工作轉速和葉輪與渦輪葉片旋轉通過頻率,找出了葉片共振的頻率,并提出了相應的調頻措施,從而為控制增壓器葉片的振動提供了理論依據(jù)。 本文還建立了壓氣機內的流場通道,運用大型CFD軟件FLUENT,對壓氣機內的流場進行了三維、粘性、定常模擬,討論了整個壓氣機內的速度場以及壓力場分布,和經(jīng)驗值相比較,模擬結果比較理想。為增壓器主要零部件的設計及解決葉片的振動問題打下了基礎。
【關鍵詞】:渦輪增壓器 葉片 模態(tài) 流場
【學位授予單位】:昆明理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2006
【分類號】:TK423
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-8
- 第一章 緒論8-13
- 1.1 渦輪增壓器葉片模態(tài)及壓氣機內流場分析的背景和意義8-10
- 1.2 本課題研究的現(xiàn)狀10-12
- 1.2.1 增壓器主要零部件模態(tài)分析的現(xiàn)狀10-12
- 1.2.2 離心式壓氣機內流場研究的現(xiàn)狀12
- 1.3 本文的主要工作12-13
- 第二章 渦輪增壓器葉片模態(tài)分析13-32
- 2.1 有限元方法概述13-15
- 2.2 I-DEAS軟件介紹15
- 2.3 葉片模態(tài)分析的基本理論15-21
- 2.3.1 零速狀態(tài)葉片的有限元振動方程15-17
- 2.3.2 考慮離心慣性力影響的渦輪葉片振動方程17-20
- 2.3.3 離心慣性力對葉片模態(tài)特性的影響20
- 2.3.4 考慮預應力和旋轉軟化20-21
- 2.4 三維有限元模型的建立21-26
- 2.4.1 實體模型的建立21-23
- 2.4.2 有限元網(wǎng)格劃分23-24
- 2.4.3 材料特性24-25
- 2.4.4 邊界條件25
- 2.4.5 載荷25-26
- 2.5 計算結果及分析26-31
- 2.5.1 壓氣機長、短葉片的靜頻模態(tài)分析26-27
- 2.5.2 壓氣機長、短葉片的動頻模態(tài)分析27-28
- 2.5.3 壓氣機長、短葉片的共振特性分析28
- 2.5.4 渦輪葉片的靜頻模態(tài)分析28-29
- 2.5.5 渦輪葉片的動頻模態(tài)分析29-30
- 2.5.6 渦輪葉片的振動特性分析30
- 2.5.7 渦輪葉片的調頻30-31
- 2.6 本章小結31-32
- 第三章 壓氣機內流場計算的物理模型和數(shù)值計算方法32-41
- 3.1 Fluent軟件概述32-34
- 3.2 流動問題的微分控制方程34
- 3.3 湍流模型34-35
- 3.4 計算模型35-37
- 3.5 定解條件37-38
- 3.6 基本算法和離散格式38-40
- 3.7 本章小結40-41
- 第四章 壓氣機數(shù)值模擬及流場分析41-55
- 4.1 前處理41-47
- 4.1.1 數(shù)值模擬中的幾何建模術41
- 4.1.2 實體模型的建立41-42
- 4.1.3 網(wǎng)格的選擇42-45
- 4.1.4 邊界條件和相關設置45-47
- 4.2 計算結果和分析47-53
- 4.2.1 速度計算結果及分析47-50
- 4.2.2 壓力場的計算與分析50-53
- 4.3 本章小結53-55
- 第五章 結論與展望55-57
- 5.1 結論55-56
- 5.2 未來工作的展望56-57
- 致謝57-58
- 參考文獻58-60
- 附錄A 學習期間參與項目和論文發(fā)表60
【引證文獻】
中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條
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6 李文飛;電動四輪割草機設計與研究[D];蘇州大學;2012年
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8 王嬌;葉片固有特性和振動響應分析方法研究[D];東北大學;2010年
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本文編號:290435
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