涡轮增压器切换过程轴向力及其形成机理

作     者：李伟 王强 张海磊 任洋 何嘉伟 门日秀 LI Wei;WANG Qiang;ZHANG Hailei;REN Yang;HE Jiawei;MEN Rixiu

作者机构：中北大学能源与动力工程学院太原030051 中国北方发动机研究所天津300400 

出 版 物：《流体机械》 (Fluid Machinery)

年 卷 期：2022年第50卷第5期

页      面：76-84页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51275489)。 

主　　题：涡轮增压器 轴向力 切换时刻 数值模拟 

摘      要：针对涡轮增压器止推轴承在工况变化过程中易损坏的特点,为提高止推轴承的适应性和可靠性,以某型涡轮增压器为研究对象,建立增压器压气机与涡轮的三维模型,通过ICEM划分网格,采用CFX对压气机、涡轮流场进行数值仿真,分析涡轮增压器切换过程中轴向力的形成及其变化规律。计算结果表明:各部分轴向力在切换时刻变化最大,轴向力合力主要来源于压端,且合力方向均指向压端;压端在整个切换过程中的流动发展较为顺畅,仅在叶顶出口处产生尾迹涡流;涡端在叶根和叶片中径处均存在涡流,且在叶顶位置存在流动分离现象;不论是压端还是涡端,其轮背压力分布均存在周向不均性,且压力梯度由外向内不断减小。