涡轮增压器广泛应用于汽车发动机领域,它将汽车发动机排出的废气中所含有的能量用透平机收集起来,再通过压气机将这部分能量输出到发动机进口的空气中,以此增加发动机进口空气密度,增大发动机的输出马力。
涡轮增压器的压气机实际上是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气压力,再通过中冷器将压力转换成密度。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的压气机叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。当发动机转速增大,废气排出速度与涡轮转速也同步增加,叶轮就压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整发动机的转速,就可以增加发动机的输出功率了。
本应用采用平台独有的参数化曲面建模功能建立了全参数化叶片模型及自动化优化系统,可以通过参数控制叶片进口角、出口角,叶轮半径,轮毂半径等设计因素,将模型输出后自动用软件进行网格划分,并调用CFD工具进行仿真计算,得到相应的效率、进出口压升等结果参数,还可以根据一定的试验设计方法或优化算法,研究模型几何参数与最终的目标结果之间的影响趋势,并根据结果反馈调整模型变化,最终得到性能较优的几何模型。
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