涡轮增压器叶轮参数设计

作     者：吴斌 肖轶男 毛迪 Wu Bin;Xiao Yi'nan;Mao Di

作者机构：上海电器科学研究所(集团)有限公司上海200063 中国船舶集团有限公司第七○四研究所上海200031 大连船舶重工集团有限公司辽宁大连116021 

出 版 物：《机械制造》 (Machinery)

年 卷 期：2023年第61卷第10期

页      面：19-22页

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主　　题：涡轮增压器 叶轮 参数 设计 

摘      要：以叶片厚度、叶片数量、叶片冲角、出口后角为设计变量,以等熵效率和压力比为评价指标,通过四因素三水平正交试验,对柴油机涡轮增压器叶轮参数进行设计。借助流固耦合仿真分析,建立不同因素水平下叶轮的有限元模型,获得等熵效率和压力比,验证设计变量。分析结果表明,质量流量为2 kg/s时,叶轮等熵效率和压力比的仿真预测结果分别为84.4%和1.73,仿真预测误差满足工程应用要求,由此证明模拟的准确性。叶片厚度为2.5 mm,叶片数量为23,叶片冲角为14°,出口后角为64°时,涡轮增压器的性能最佳。影响叶轮等熵效率的设计变量从大到小依次为叶片厚度、叶片数量、叶片冲角、出口后角。在质量流量1.5~3.5 kg/s范围内,设计变量优化后等熵效率和压力比均提高。通过实践确认,正交试验设计方法可以用于叶轮参数的设计与改进。