本文關(guān)鍵詞：柴油機(jī)二級(jí)增壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 柴油機(jī) 二級(jí)增壓 渦輪箱 渦輪效率 仿真

【摘要】：二級(jí)增壓技術(shù)能更好提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能，本文采用二級(jí)增壓技術(shù)改善發(fā)動(dòng)機(jī)低速扭矩特性和響應(yīng)性。本文針對(duì)二級(jí)增壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的壓比分配和渦輪匹配兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，研究不同壓比分配對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響及不同A/R值渦輪箱與渦輪葉輪匹配對(duì)渦輪性能的影響。本文采用數(shù)值模擬仿真計(jì)算的研究方法，對(duì)匹配二級(jí)增壓系統(tǒng)的柴油機(jī)進(jìn)行了以下研究： 首先，針對(duì)CA6DL2型柴油機(jī)設(shè)計(jì)了二級(jí)增壓系統(tǒng)方案。在增壓系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算過(guò)程中，設(shè)計(jì)了三種二級(jí)增壓系統(tǒng)不同壓比分配方案，第一方案壓比分配為高壓級(jí):低壓級(jí)為4:6，第二方案為高壓級(jí):低壓級(jí)為5:5，第三方案為高壓級(jí):低壓級(jí)為6:4。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)原機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和目標(biāo)達(dá)到的扭矩線，在不同工況點(diǎn)分別對(duì)三種方案進(jìn)行了二級(jí)增壓系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果選配了高、低壓級(jí)增壓器，同時(shí)預(yù)測(cè)了高低壓級(jí)渦輪的流量特性。 然后，運(yùn)用GT-POWER軟件建立原機(jī)仿真模并校驗(yàn)其正確性。隨后搭建了匹配二級(jí)增壓系統(tǒng)的柴油機(jī)計(jì)算模型，進(jìn)行了不同壓比分配二級(jí)增壓系統(tǒng)對(duì)柴油機(jī)性能的影響仿真計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明，二級(jí)增壓系統(tǒng)可以改善低速扭矩特征，并且可以使得中低速轉(zhuǎn)速下燃油消耗率降低；在第三方案1800r/min的工況點(diǎn)下通過(guò)研究不同開(kāi)度下增壓器和發(fā)動(dòng)機(jī)工作的特性，給出了閥門(mén)開(kāi)度的最優(yōu)調(diào)節(jié)的方法；按照高壓級(jí)放氣閥門(mén)優(yōu)化方法將放氣閥開(kāi)度優(yōu)化后對(duì)三方案仿真模型進(jìn)行仿真計(jì)算，通過(guò)對(duì)三方案仿真結(jié)果的對(duì)比，可以得出第三方案即高低壓級(jí)壓比為6:4時(shí)為最佳壓比分配方案。 最后，針對(duì)型號(hào)JP85G低壓級(jí)增壓器，在保持其葉輪不變的情況下，將0-0截面A/R值為28.5的渦輪箱網(wǎng)格與渦輪葉輪網(wǎng)格組成渦輪級(jí)網(wǎng)格，通過(guò)CFD仿真計(jì)算驗(yàn)證了該數(shù)值模擬計(jì)算的準(zhǔn)確性。隨后將原機(jī)渦輪箱A/R值考慮在內(nèi)，根據(jù)A/R值的不同設(shè)計(jì)了三種不同A/R值的方案。由原機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和CFD仿真結(jié)果對(duì)比可知，在保持渦輪葉輪不變的情況下，隨著其所匹配渦輪箱0-0截面A/R值的遞增，，渦輪的反力度逐漸增大，渦輪效率呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】：柴油機(jī) 二級(jí)增壓 渦輪箱 渦輪效率 仿真
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TK422
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 引言10-11
• 1.2 柴油機(jī)二級(jí)增壓技術(shù)概述及國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r11-19
• 1.2.1 柴油機(jī)二級(jí)增壓技術(shù)概述11-13
• 1.2.2 二級(jí)增壓技術(shù)國(guó)內(nèi)研究情況13-15
• 1.2.3 二級(jí)增壓技術(shù)國(guó)外研究情況15-19
• 1.3 渦輪箱的匹配設(shè)計(jì)及其研究現(xiàn)狀19-21
• 1.3.1 渦輪箱匹配設(shè)計(jì)概述19
• 1.3.2 渦輪箱匹配設(shè)計(jì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀19-20
• 1.3.3 渦輪箱匹配設(shè)計(jì)國(guó)外現(xiàn)狀20-21
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容21-22
• 第二章 可調(diào)二級(jí)增壓系統(tǒng)匹配計(jì)算22-36
• 2.1 二級(jí)渦輪增壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案22-23
• 2.2 二級(jí)增壓系統(tǒng)參數(shù)匹配計(jì)算23-30
• 2.2.1 進(jìn)氣空氣密度計(jì)算24-27
• 2.2.2 總壓比的計(jì)算27-28
• 2.2.3 高低壓級(jí)壓比分配28-30
• 2.3 高低壓級(jí)增壓器選型30-32
• 2.3.1 低壓級(jí)增壓器的選型30-31
• 2.3.2 高壓級(jí)增壓器的選型31-32
• 2.4 渦輪參數(shù)計(jì)算32-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第三章 不同壓比分配對(duì)二級(jí)增壓系統(tǒng)柴油機(jī)性能影響研究36-51
• 3.1 原機(jī)模型的搭建及校驗(yàn)36-42
• 3.1.1 柴油機(jī)原機(jī)模型的搭建36-40
• 3.1.2 原機(jī)模型的校驗(yàn)40-42
• 3.2 匹配不同壓比分配二級(jí)增壓系統(tǒng)的柴油機(jī)性能仿真42-44
• 3.2.1 匹配不同壓比分配二級(jí)增壓系統(tǒng)的柴油機(jī)計(jì)算模型的搭建42
• 3.2.2 放氣閥門(mén)關(guān)閉時(shí)二級(jí)增壓系統(tǒng)性能與原機(jī)性能對(duì)比42-44
• 3.3 高壓級(jí)放氣閥開(kāi)度規(guī)律研究44-46
• 3.4 不同壓比分配二級(jí)增壓系統(tǒng)對(duì)柴油機(jī)性能影響仿真46-49
• 3.5 本章小結(jié)49-51
• 第四章 不同 A/R 值渦輪箱與渦輪葉輪匹配研究51-76
• 4.1 研究目的及意義51
• 4.2 研究對(duì)象及數(shù)值計(jì)算方法51-57
• 4.2.1 研究對(duì)象51-52
• 4.2.2 葉輪機(jī)械內(nèi)部流動(dòng)控制方程和湍流模型52-55
• 4.2.3 控制方程的離散55-57
• 4.3 不同 A/R 值渦輪箱的設(shè)計(jì)57-59
• 4.4 網(wǎng)格劃分和網(wǎng)格質(zhì)量檢查59-63
• 4.4.1 渦輪葉輪網(wǎng)格劃分60
• 4.4.2 渦輪箱網(wǎng)格劃分60-61
• 4.4.3 渦輪級(jí)網(wǎng)格劃分61-62
• 4.4.4 網(wǎng)格質(zhì)量檢查62-63
• 4.5 初始條件和邊界條件設(shè)置63-64
• 4.6 渦輪級(jí)網(wǎng)格模型的驗(yàn)證64-66
• 4.7 設(shè)計(jì)方案仿真結(jié)果對(duì)比分析66-75
• 4.7.1 各方案總體性能對(duì)比66
• 4.7.2 各方案總體性能對(duì)比分析66-67
• 4.7.3 各方案高效率工況渦輪中內(nèi)部流動(dòng)對(duì)比分析67-72
• 4.7.4 各方案高膨脹比工況渦輪中內(nèi)部流動(dòng)對(duì)比分析72-75
• 4.8 本章小結(jié)75-76
• 第五章 總結(jié)與展望76-78
• 5.1 本文總結(jié)76-77
• 5.2 對(duì)未來(lái)工作的展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-81
• 碩士研究生期間發(fā)表論文81-82
• 致謝82

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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本文編號(hào)：530071