小型离心压气机结构参数优化与流量特性的仿真计算.pdf

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1、第3期2010年6月17"t燃砑LInternalCombustionEnginesNo．3Jun．2010：：：：：：：：：：：：：：：：：：÷：：：：：’：：÷：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：_：：：：嚣交

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10、l减都；610031》：：：：：★’★’■t·t★，★■⋯t’，·●★t★t摘要：压气机的流母特性(图)是压气机使用的主要参考依据，但是目前仍主要依靠试验方法得到。笔者探讨利用稳态可压缩粘性流体微分方程和毒一占两方程紊流模型，采用有限体积法对离心压气机的T．作状况进行三维仿真计算。对某型压气机．通过改变扩压器和七一枷壳结构参数，得到优化模型。根据优化模型在每一转速不同出口静压工况下的计算结果，得到压气机的流量特性图。结果表明，CFD方法可以得到压气机的流量特性图，并且可以方便地分析压气机各部分的流动损失，是压气机设计及性能

11、前期预测的一种有效方法。关键词：离心压气机；模型优化；i维仿真计算；压气机流量特性中图分类号：TK402文献标识码：A文章编号：1000—6494(2010)03—0011—05GeometricParameters0ptimizationandPerformanceSimulationinaSmallCentrifugalCompressorZHONGLi-iun．LIRen-xian(SchoolofMechanicalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstract：Mapgrapho

12、fflowcharacteristicswasoneofthemostimportantreferenceframesintheuseofcompressor,whilethemapgraphwasmainlyobtainedfrombenchexperimentnowadays．Basedondifferentialequationsofsteady—statecompressibleviscosityfluidandk-etwo—equationturbulentmodel，a3Dsimulationofacentrifugalcompressorwasdonebymean

13、soffinitevolumemethodinthispaper．Throughthesimulationanalysis，aoptimizingcompressormodelwasestablishedfromadjustingsomestructureparametersofdiffuserandvoluteinthecompressor．Basedontheoptimizingcompressormodel，theairflowquantitiesofthecompressorindifferentrunningspeedanddifferentpressureratio

14、werecalculatedby3Dnumericalanalysis．ThereforethemapgraphofflowcharacteristicsofthecompressorWasestablished．Astheresultturnedout，theCFDmethodcouldbeemployedasaneffectivewayofdesigningandupfrontpredictingforcentrifugalcompressor，eitherintheobtainmentofcompressorflowcharacteristicmaportheconven

15、ientanalysisofflowloss．Keywords：centrifugalcompressor；modeloptimization；3Dnumericalsimulation；compressorflowcharacteristicmap增压技术具有增加内燃机比功率，降低燃油消耗率、提高低速转矩性能，改善排放和有利于高原恢复功率等优点，越来越多的车用发动机采用增压技术来提高功率。以往增压技术主要应用于大型柴油机，但随着人们对高功率密度动力机械的需求，以及增压器小型化技术的发展，在