本文關(guān)鍵詞：離心壓氣機減緩喘振及降噪效果的研究

  更多相關(guān)文章： 離心壓氣機 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 流量特性 非定常

【摘要】：隨著渦輪增壓技術(shù)在汽車發(fā)動機上的廣泛應(yīng)用,人們對離心壓氣機所帶來的噪聲問題也越來越關(guān)注。但是由于對壓氣機噪聲領(lǐng)域的研究起步較晚,以及壓氣機內(nèi)部氣流的三維非定常性,導(dǎo)致學(xué)者們很難掌握其噪聲產(chǎn)生的機理。如何有效控制離心壓氣機產(chǎn)生的噪聲問題便成為汽車制造企業(yè)及增壓器制造企業(yè)努力的方向。鑒于上述問題,本文以某型號離心壓氣機為研究對象,對蝸殼進氣道進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,從而降低了壓氣機的喘振流量,并改善了壓氣機在喘振工況點所產(chǎn)生的氣流脈動情況及噪聲問題。首先,本文利用三維定常粘性紊流方法計算壓氣機的喘振工況點,通過對喘振點附近的葉輪流場進行分析,在蝸殼進氣道分別設(shè)計兩種擴穩(wěn)槽結(jié)構(gòu)——圓周通槽和間斷性直槽,以達到改善壓氣機喘振現(xiàn)象的目的。接著,利用上述流體模型分別對兩種擴穩(wěn)槽結(jié)構(gòu)進行仿真計算,分別得到兩種優(yōu)選方案,并通過增壓器壓氣機特性試驗完成了兩種優(yōu)選方案的壓氣機特性對比。結(jié)果表明:具有圓周通槽結(jié)構(gòu)蝸殼的壓氣機具有更低的喘振流量。最后,本文進一步利用三維非定常粘性紊流方法,采用非線性諧波模型,分別計算出原壓氣機及具有圓周通槽蝸殼的壓氣機在近喘振工況下的流動特征及噪聲頻率分布圖,并通過對兩者流場的壓力脈動、速度脈動及噪聲分布進行對比分析,得出具有圓周通槽結(jié)構(gòu)的蝸殼能有效降低壓氣機喘振點附近噪聲的結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】：離心壓氣機 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 流量特性 非定常
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U464.135
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究狀況11-15
• 1.2.1 增壓器結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究12-14
• 1.2.2 增壓器噪聲控制研究14-15
• 1.3 論文的研究內(nèi)容及章節(jié)安排15-17
• 2 壓氣機內(nèi)流體分析的理論基礎(chǔ)17-29
• 2.1 控制方程17-22
• 2.1.1 質(zhì)量守恒方程17-18
• 2.1.2 動量守恒方程18-20
• 2.1.3 能量守恒方程20-21
• 2.1.4 多變過程21-22
• 2.2 紊流模型22-27
• 2.2.1 紊流數(shù)值模擬方法22-23
• 2.2.2 紊流模型23-27
• 2.2.3 近壁處理27
• 2.3 求解方法27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 3 壓氣機模型建立及數(shù)值分析29-40
• 3.1 模型的建立29-31
• 3.1.1 二維示意圖29-30
• 3.1.2 三維模型30
• 3.1.3 簡化模型30-31
• 3.2 網(wǎng)格劃分31-33
• 3.2.1 網(wǎng)格劃分31-32
• 3.2.2 網(wǎng)格質(zhì)量檢查32-33
• 3.2.3 模型選擇33
• 3.3 邊界條件及初始條件的設(shè)定33-34
• 3.3.1 邊界條件的設(shè)定33-34
• 3.3.2 初始條件的設(shè)定34
• 3.4 壓氣機特性34-36
• 3.4.1 壓氣機流量特性介紹34-35
• 3.4.2 定常計算代替非定常計算35
• 3.4.3 壓氣機流量計算結(jié)果35-36
• 3.5 流場流線分析36-38
• 3.5.1 流場流線圖36-37
• 3.5.2 結(jié)果分析37-38
• 3.6 本章小結(jié)38-40
• 4 減緩喘振的方案設(shè)計及實驗驗證40-59
• 4.1 具有圓周通槽結(jié)構(gòu)的壓氣機流量仿真分析40-45
• 4.1.1 計算結(jié)果42-43
• 4.1.2 流場流線圖43-44
• 4.1.3 結(jié)果分析44-45
• 4.2 具有間斷性直槽結(jié)構(gòu)的壓氣機流量仿真分析45-51
• 4.2.1 計算結(jié)果47-48
• 4.2.2 流場流線圖48-49
• 4.2.3 結(jié)果分析49-51
• 4.3 臺架試驗51-54
• 4.3.1 計算公式52
• 4.3.2 試驗條件52-53
• 4.3.3 試驗步驟53-54
• 4.4 試驗結(jié)果54-58
• 4.4.1 壓氣機特性測量數(shù)據(jù)54-56
• 4.4.2 壓氣機特性曲線56-57
• 4.4.3 壓氣機特性對比分析57-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 5 噪聲分析59-74
• 5.1 脈動分析59-71
• 5.1.1 壓力脈動分析59-65
• 5.1.2 流線脈動分析65-71
• 5.2 噪聲分析71-73
• 5.2.1 噪聲仿真結(jié)果71-72
• 5.2.2 噪聲仿真分析72-73
• 5.3 本章小結(jié)73-74
• 6 總結(jié)與展望74-76
• 6.1 結(jié)論74-75
• 6.2 展望75-76
• 參考文獻76-80
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果80-81
• 致謝81-82

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