本文關(guān)鍵詞：離心壓氣機(jī)減緩喘振及降噪效果的研究

  更多相關(guān)文章： 離心壓氣機(jī) 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(dòng)機(jī)上的廣泛應(yīng)用,人們對(duì)離心壓氣機(jī)所帶來的噪聲問題也越來越關(guān)注。但是由于對(duì)壓氣機(jī)噪聲領(lǐng)域的研究起步較晚,以及壓氣機(jī)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(jī)理。如何有效控制離心壓氣機(jī)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(hào)離心壓氣機(jī)為研究對(duì)象,對(duì)蝸殼進(jìn)氣道進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,從而降低了壓氣機(jī)的喘振流量,并改善了壓氣機(jī)在喘振工況點(diǎn)所產(chǎn)生的氣流脈動(dòng)情況及噪聲問題。首先,本文利用三維定常粘性紊流方法計(jì)算壓氣機(jī)的喘振工況點(diǎn),通過對(duì)喘振點(diǎn)附近的葉輪流場進(jìn)行分析,在蝸殼進(jìn)氣道分別設(shè)計(jì)兩種擴(kuò)穩(wěn)槽結(jié)構(gòu)——圓周通槽和間斷性直槽,以達(dá)到改善壓氣機(jī)喘振現(xiàn)象的目的。接著,利用上述流體模型分別對(duì)兩種擴(kuò)穩(wěn)槽結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真計(jì)算,分別得到兩種優(yōu)選方案,并通過增壓器壓氣機(jī)特性試驗(yàn)完成了兩種優(yōu)選方案的壓氣機(jī)特性對(duì)比。結(jié)果表明:具有圓周通槽結(jié)構(gòu)蝸殼的壓氣機(jī)具有更低的喘振流量。最后,本文進(jìn)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(jì)算出原壓氣機(jī)及具有圓周通槽蝸殼的壓氣機(jī)在近喘振工況下的流動(dòng)特征及噪聲頻率分布圖,并通過對(duì)兩者流場的壓力脈動(dòng)、速度脈動(dòng)及噪聲分布進(jìn)行對(duì)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(jī)喘振點(diǎn)附近噪聲的結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】：離心壓氣機(jī) 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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：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(jī)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(dòng)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(jī)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(jī)特性34-36
• 3.4.1 壓氣機(jī)流量特性介紹34-35
• 3.4.2 定常計(jì)算代替非定常計(jì)算35
• 3.4.3 壓氣機(jī)流量計(jì)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(jì)及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證40-59
• 4.1 具有圓周通槽結(jié)構(gòu)的壓氣機(jī)流量仿真分析40-45
• 4.1.1 計(jì)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(jī)流量仿真分析45-51
• 4.2.1 計(jì)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(tái)架試驗(yàn)51-54
• 4.3.1 計(jì)算公式52
• 4.3.2 試驗(yàn)條件52-53
• 4.3.3 試驗(yàn)步驟53-54
• 4.4 試驗(yàn)結(jié)果54-58
• 4.4.1 壓氣機(jī)特性測量數(shù)據(jù)54-56
• 4.4.2 壓氣機(jī)特性曲線56-57
• 4.4.3 壓氣機(jī)特性對(duì)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(dòng)分析59-71
• 5.1.1 壓力脈動(dòng)分析59-65
• 5.1.2 流線脈動(dòng)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(xiàn)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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