番禺防撞车出租， 萝岗防撞车出租，  防撞车租赁    非对称双流道涡轮机一维匹配模型验证方法？      由于大小流道涡轮机出口处的温度难以区分和测量，所以部分进气条件下，大小流道涡轮机的效率很难通过实验获得。为了反映大小流道涡轮机实际运行效率，采用计算流体力学(CFD)方法进行数值模拟。求解器为商用CFD软件ANSYS CFX 16.4，动量守恒方程和计算模型分别为雷诺平均Navier-Stokes方程和剪切应力输运湍流模型。几何模型为完整的转子流道模型，采用冻结转子法模拟了转子与流道的接触面。  

         9L发动机所设计的非对称双流道涡轮机的各计算域。对所设计的非对称双流道涡轮机的流道、转子和出口管三部分进行了啮合和装配。对模型进行了网格无关性检验，结果显示，网格数在351万到752万之间，性能偏差在0.4%以内。因此，模拟计算选用了502万的细网格。流道和转子区域包含268万和201万个单元。流道、转子和出口管的y+分布，最大y+小于4.8。表2.7列出的是根据匹配计算结果所获得的非对称双流道涡轮机设计点的边界条件。CFD性能计算同匹配计算的对比结果结果显示两者一致性较好，最大质量流量偏差约为2.4%，最大效率偏差约为2.7%。 通过在涡轮性能台架上对基于9L发动机需求设计的非对称双流道涡轮机进行测试，得到了大小流道涡轮机的单进气流通能力性能、等进气流通能力性能以及部分进气流通能力性能三种性能map。为了更好的同CFD及涡轮匹配结果比较，将三者的结果都绘制在涡轮的效率预测曲线图上。可以发现，实验和模拟数据都与涡轮效率预测曲线相吻合，这表明这种抛物线型的涡轮效率预测曲线可真实反映径向涡轮效率的变化趋势。此外，单进气条件下的涡轮效率较低，特别是小流道涡轮机的性能更明显。主要原因是单进气流量参数过低，进、出口气流角与涡轮叶片几何尺寸不匹配，气流不能被有效地引导进入涡轮做功。其次，两个流道之间的压力差很大，这可导致气流在涡轮进口处发生强混合而损失能量，也可导致部分气体从受压流道流入堵塞流道，然后共同驱动涡轮做功。因此，单进气时大小流道的总流量参数包含了窜入和堵住流道的两部分，使得总流量参数高于等进气或部分进气条件。 在实际发动机的稳态运行中，两个流道通常在不同压力下同时驱动一个涡轮。因此，非对称双流道涡轮机在部分进气条件下的性能对发动机至关重要。从图2.21中还可以发现，非对称双流道涡轮机在部分进气条件下的表现远优于单进气条件，略低于同等进气条件。因此，传统的利用大小流道涡轮机单进气性能map进行发动机匹配计算并不准确。  

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         CFD计算的部分进气条件下的非对称双流道涡轮机性能与实验结果吻合良好，其流量参数和效率的最大偏差分别为2.5%和3%，表明CFD计算结果可信。根据部分进气条件下的CFD结果，小流道涡轮机的效率在68.5～75%之间，大流道涡轮机在74～77.6%之间。在发动机满负荷1200～1900 r/min工况，由于涡轮流量阻塞的原因，三个非对称双流道涡轮机匹配点的小流道涡轮机性能及流量参数非常接近，约在10.5～10.7 kg/s‧sqrt(K)/MPa，且与CFD计算结果非常接近，效率约为74%，偏差在1%以内，小流道涡轮机最大流量参数的2倍比CFD结果大约3.5%。非对称双流道涡轮机匹配得到的大流道涡轮机流量参数范围较宽，2倍流量参数范围为32.5～35 kg/s‧sqrt(K)/MPa，涡轮效率范围为76.5～74.8%。与CFD计算得到的部分进气条件下的大流道涡轮机的结果相比，匹配计算得到的效率和流量参数偏差分别约为1%和4.5%。因此，设计的非对称双流道涡轮机的大小流道涡轮机都能高效运行。与部分进气和等进气的涡轮性能实验结果相比，匹配计算得到的涡轮效率分别下降了1~2%和2-3%，而最大涡轮流量参数分别提高了5.8%和降低了4.3%。总体上，匹配计算结果与部分进气和等进气的实验数据一致。 实验数据显示，部分进气条件下的非对称双流道涡轮机性能比等进气条件下的略差，效率降低约2%，最大涡轮流量参数降低约11%。为了直观地探索部分进气的流道内部流动特性，从部分进气条件下设计点流速分布的CFD模拟结果可以发现，大流道和小流道内部都存在旋涡，由于两个流道之间的压力不同，出现了两种复杂的流动现象。一是部分废气从小流道进入大流道，冲击大流道内部的涡流，阻碍大流道废气进入涡轮。因此，与等进气条件相比，部分进气条件下的涡轮流量参数更小。二是涡轮进口处存在强烈的气体混合现象，这也影响了非对称双流道涡轮机的性能。 

       非对称双流道流动解耦模型验证： 本文对装有非对称双流道涡轮增压器的12.5L发动机进行了发动机性能及脉冲测试。分别在800 r/min和1100 r/min满负荷工况、平衡阀关闭或打开状态下，对涡轮进口处的发动机脉冲排气进行了研究。两种运行状态下的EGR阀都保持关闭状态，其他发动机边界，如压气机进口压力和温度、中冷器后空气温度、涡轮出口压力、发动机喷油标定等都保持不变。为了减少测试时间对稳态数据的影响，稳态测试时间被设置为10分钟，采样频率为100Hz。通过对脉冲进行解耦处理，可以获得720°曲轴转角周期的大小流道进口瞬态废气质量流量。大小流道进口的废气瞬态质量流量之和即为非对称双流道涡轮机的废气瞬态质量流量。对720°曲轴转角周期内的涡轮机瞬态质量流量求平均可得涡轮机循环平均质量流量。由于压气机和燃油系统的运行基本接近稳态工况,稳态工况下的涡轮质量流量为压气机质量流量和燃油的质量流量之和，这种方法获得的涡轮质量流量也比较准确。列出了发动机1100 r/min 满负荷工况下，解耦模型计算及稳态测试获得的涡轮质量流量对比。 可以发现，解耦模型计算所得的结果比稳态测试得到的结果低5%左右，二者结果比较吻合，这表明采用解耦模型进行分析可行。 

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