龙源期刊?/p>
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涡轮增压器涡轮叶片的流场分析
作者:张捷
来源:《中国科技纵横?/p>
2017
年第
03
?/p>
?/p>
要:为了对长期工作在高温高压环境里的涡轮增压器进行定性分析,以明确涡轮的?/p>
作状态,本文利用三维建模软件
Unigraphics NX
建立涡轮模型,并通过
CFD
软件
STAR-
CCM+
对涡轮增压器涡轮的流场进行计算,研究了涡轮的温度和压力场分布,因为涡轮在高温
高压作用时,压力和温度分布对涡轮叶片的强度有一定的影响,为后续的涡轮应力分析工作提
供理论依据?/p>
关键词:涡轮增压器;
CFD
;温度;压力
中图分类号:
U464.115
文献标识码:
A
文章编号?/p>
1671-2064
?/p>
2017
?/p>
03-0054-01
涡轮增压器是利用废气能量来压缩空气的一种经济有效的装置,通过高温高压的废气带?/p>
涡轮转动,从而带动同轴的压气机工?/p>
[1-2]
,本文通过流体软件计算,分析涡轮的压力和温?/p>
分布情况以及对涡轮产生的影响?/p>
1
模型的建?/p>
1.1
几何模型
本文利用三维建模软件
Unigraphics NX
来建立涡轮模型,考虑到涡轮叶片的曲面结构?/p>
杂,在不影响计算精度的情况下,对模型进行了简化处理,得到涡轮叶片的三维几何模型如?/p>
1
所示?/p>
1.2
网格模型
对涡轮叶片进行网格划分的同时,需提取出流体通道,因此本文将流场划分为三段,分别
是进气通道、出气通道和涡轮叶片。本文采用非结构化网格,其中通道区域生成
494166
个网
格,涡轮叶片生成
238336
个网格,网格质量均满足精度要求,得到的网格模型如?/p>
2
和图
3
所示?/p>
2
边界条件
涡轮增压器长期处在高速高压下工作,增压器的转子转速高达数?/p>
r/min
,本文选定工作
转速为
80000r/min
,并对涡轮的内部流场做以下假设:
?/p>
1
)工作介质为连续、可压缩气体,其他特性参数采用系统默认的数值;