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  • 花都防撞车出租, 防撞车出租, 南沙防撞车出租   防撞车发动机的非对称双流道涡轮机效率预测方法?
    新闻分类:公司新闻   作者:admin    发布于:2022-07-194    文字:【】【】【



        花都防撞车出租, 防撞车出租, 南沙防撞车出租   防撞车发动机的非对称双流道涡轮机效率预测方法?  涡轮最优流量参数: 观察多个涡轮的TEPC曲线可以发现,涡轮叶轮进出口流动在某个流量参数下存在最优的综合气流流动状态,此时的涡轮机效率最高,所对应的流量参数值最优。例如涡轮叶轮,最优的涡轮流量参数约为40 Kg/s‧sqrt(K)/MPa,对应的最高效率约为79%。为了让发动机获得最优的进排气效率,需让发动机最关键运行工况下的涡轮机流量参数达到最优。 涡轮叶轮喉口面积A是涡轮本身流通能力的关键参数之一,它可以通过公式进行求解。 A=𝐴5𝑎𝑛𝑛𝐶𝑜𝑠𝛽5 其中, 𝛽5为涡轮出口叶片角。涡轮叶轮喉口面积及其最优流量参数之间的关系。显然,涡轮叶轮喉口面积和最优涡轮流量参数之间近似呈线性关系。这一关系对于选取或设计满足发动机匹配条件下的非对称双流道涡轮机的涡轮极为关键。 
     
     
        对于非对称双流道涡轮机,大小流道内不同压力的废气流同时冲击涡轮进行废气能量回收。对于非对称双流道涡轮机的效率预测,可以将其简单的分为一个独立的大流道涡轮机(大流道和涡轮组成)的效率预测和一个小流道涡轮机(小流道和涡轮组成)的效率预测。 大流道涡轮机在运行时,涡轮叶轮通道内一部分空间同时被小流道流出的废气占据。同理,小流道涡轮机运行时,涡轮通道内的一部分空间也同时被大流道中流出的废气占据。为了能够对该种流动特点进行更为准确的预测,我们将大、小流道涡轮机分别等效为一个近似的对称双流道涡轮机。对应大、小流道涡轮机的对称双流道涡轮机的流量参数分别是大流道涡轮机或小流道涡轮机流量参数的2倍,即如果大小流道涡轮机的流量参数分别为𝑀̇和𝑀̇𝑆,则对应大小流道涡轮机的对称流道涡轮机流量参数分别为2𝑀̇𝐿和2𝑀̇。这样,可以先由两个对称双流道涡轮机的流量参数来综合考虑选取合适的涡轮喉部面积,以选择最合适的涡轮或进行新涡轮设计。然后,根据TEPC曲线获得大小流道涡轮机的近似效率。 实际非对称双流道涡轮机中,大小流道内的气流是相互干扰的,在涡轮进出口和叶片通道内的流动也极其复杂。而且非对称双流道在实际发动机运行中,两个流道内的压力通常不等,一般运行在部分进气状态下。因此,大小流道涡轮机的实际运行效率比这种近似的效率预测值略低。 



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         非对称双流道涡轮机一维匹配模型: 非对称双流道涡轮增压EGR发动机的工作原理。涡轮机左侧的流道是小流道,接收来自发动机123缸的排气,同时它与EGR回路和旁通阀回路相连;右侧的流道是大流道,接收来自456缸的排气。非对称双流道涡轮增压的匹配要求是EGR率和空燃比达到最优的条件下,压气机和涡轮机两端功率能够平衡。 

      

        压气机的匹配: 在进行非对称双流道涡轮机的匹配前,要先进行压气机的匹配。压气机同发动机的匹配原则是用最少的压缩机功耗获得足够的空燃比λ。压气机的空气流量𝑚̇,增压压力P2和压比πc可以根据方程获得。𝑚̇=𝑆𝐹𝐶×𝑃𝑒3600×1000𝜆𝑃2=𝑐𝑅𝑇3𝐿×𝑁𝑁𝑅𝑃𝐶×η𝑜𝑙+ΔP3  π=2𝑃1其中BSFC是发动机燃油消耗率,Pe是发动机的制动功率,R为气体常量,T3 和∆P3分别为中冷后的空气温度和压降,L是发动机的排量,N是发动机的转速,NRPC是发动机每个循环的转速(4冲程发动机为2),ηvol是发动机的充气效率,P1是压气机进口的压力。因此压气机的功率可以根据公式得到。 P=𝑚̇𝑐𝐶𝑝𝑇1(𝜋𝑐𝛾−1𝛾−1)𝜂𝑐其中Cp是进气压力条件下的比热,T1是压气机进口温度,γ是空气的比热,ηc是压气机的效率。 当选定了压气机,其效率及转速可以根据发动机所要求的空气流量和增压压力,在压气机性能map上得到。某发动机外特性对应的压气机运行线及在压气机map上的位置。压气机的匹配不但需要运行点运行于压气机的高效区,还需要保证在发动机低速大负荷条件下有足够的喘振余度。在发动机中高速高负荷区域,增压器海平面运行点的转速要低于海平面许用转速,以保证压气机能够正常运行并有一定的低周疲劳寿命;另外压气机运行线在压气机上的运行还需要有足够的高原余度,以满足高原恢复功率及增压器安全运行的需要。最后,由于压气机和涡轮机共轴,所以压气机和涡轮机的转速NC和NT相同。 



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    点击次数:434  更新时间:2022-07-19  【打印此页】  【关闭
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