级间中冷压降对二级增压系统性能影响研究.pdf

《级间中冷压降对二级增压系统性能影响研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、史亚东王强张翼胡力峰张继忠：级间中冷压降对二级增压系统性能影响研究7级间中冷压降对二级增压系统性能影响研究StudyonEffectsofIntercoolerPressureDroponthePerformanceofaTwo——stageTurbochargingSystem史亚东1王强1张翼1胡力峰2张继忠2(1．中北大学；2．中国北方发动机研究所)[摘要]采用一维模拟计算方法，针对不同的级间中冷压降，进行了二级增压系统性能研究。研究结果表明：高压级压气机进口条件一定时，增大级间中冷压降将使系统总压比上升；高压级压气机进口总压和级问中冷压降一定时，采用较低的高压级压气机

2、进口温度可获得较高的总压比；随着中冷器压降的增大，低压级压气机效率上升，而高压级压气机和二级增压系统整体存在最大效率点，且较高的高压级压气机进口总温有利于进一步提高最大效率。[关键词]二级增压级间中冷压降总压比效率Abstract：Byonedimensionalsimulation，performanceofatwo—stageturbochargingsystemwithdifferentintereoolerpressuredropwasinvestigated．Theresultsshowthatatthesameinletconditionsofhigh—press

3、ure(HP)compressor，increasingintercoolerpressuredropleadstohighersystemoverallpressureratio，andbylowerinlettemperatureofHPcompressor，higherpressureratioisgained，wheninlettotalpressureofHPcompressorandintercoolerpressuredropkeepunchanged．Inaddition，within—tercoolerpressuredropincreasing，stage

4、efficiencyoflow—pressure(LP)compressorisimprovedwhileHPcompressorandthesystemobtainahighestefficiency，contributedbyhighinlettemperatureofHPcompressor．Keywords：two—stageturbocharging；intercoolerpressuredrop；overallpressureratio；efficiency0引言二级增压系统将两个增压器串联起来，使空气相继受到压缩以提高其压比⋯【2J。级间中冷位于高低压压气机之间

5、，作为改善二级增压系统及发动机性能的有效手段日益受到研究人员关注¨儿4儿5

6、。陆金龙等从增压匹配角度对二级增压柴油机级间冷却系统做了研究，认为发动机全速全负荷时高温水冷有利于改善级间中冷，但部分负荷时存在加热进气的情况，另外高温水冷可降低增压匹配难度；低温冷却可以改善发动机性能，但增压匹配难度加大∞J。胡辽平等研究发现级间中冷对高压级压气机有较大影响，其增压压力随中冷温度的升高而下降一J。当前研究侧重于探究级间中冷对发动机性能的影响，缺乏对二级增压系统本身性能影响的研究‘8

7、。1计算模型及计算工况点的选取1．1计算模型本研究以车用二级增压系统为研究对象，并对此系统辅以级间中冷

8、。由GT—POWER软件建立二级增压系统计算模型，如图l所示，该模型采用全模型进行稳态计算，计算工质为空气，环境压力为100kPa，温度为298K。计算过程中设置高压级涡轮端进口总压为320kPa，进口总温为923K。GT—POWER根据增压器的性能曲线进行模拟计算，其中，压气机特性曲线图如图2所示。1．2计算方法通过调整中冷器摩擦系数和传热系数及增压总压比实现对压降的控制，在高压级压气机进气状态受内燃机与配件2015年第8期不变的前提下，模拟计算中冷器压降分别为lOkPa，15kPa，20kPa，25kPa，30kPa时的各种工况。计算的具体工况如下表所示：高压级压气机进气

9、状中冷器压降kPa态(总压kPa／总温K)108／31010，15，20，25，30110／31010，15，20，25112／31010，15，20114／31010，15，20116／31010，15，20118／31010．15120／31010．15122／31010108／32010，15，20，25，30110／32010，15，20，25112／32010，15，20，25114／32010，15，20116／32010，15，20118／32010．15120，／32010．15122／