【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及渦輪增壓器,尤其涉及一種輪背冷卻的冷卻參數計算方法。
技術介紹
1、現代發動機持續向高功率密度和低排放方向發展,這就要求渦輪增壓器具有更高的壓比。渦輪增壓器的壓氣機內部的工作過程十分復雜,壓氣葉輪對氣體做功,氣體壓力升高的同時溫度也會大幅增高,壓氣葉輪長期工作在高壓比下會出現局部高溫,高溫區域的材料強度會因溫度上升而下降。于是有人便提出從柴油機中冷器后提取冷卻空氣進入壓氣葉輪與密封體形成的腔體來冷卻壓氣葉輪的輪背冷卻技術。
2、在輪背冷卻技術中,是從壓氣機出口位置引出高壓空氣經中冷器冷卻形成高壓冷卻空氣,高壓冷卻空氣經增壓器殼體通道流入密封體內位于一定半徑處的冷卻流管內,然后再通過冷卻流管流入壓氣葉輪與密封體形成的腔體內,冷卻空氣與腔體內空氣混合并與壓氣葉輪的輪背進行換熱,從而達到冷卻壓氣葉輪的目的;上述方式中,若可以得到輪背冷卻的冷卻參數,能夠達到較好的冷卻效果,因此提出一種輪背冷卻的冷卻參數計算方法是十分有必要的。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種輪背冷卻的冷卻參數計算方法,能夠得到輪背冷卻的冷卻參數,達到較好的冷卻效果。
2、為實現上述目的,本專利技術采用的一種輪背冷卻的冷卻參數計算方法,包括如下步驟:
3、簡化輪背冷卻結構模型并對葉輪流體域劃分仿真計算網格;
4、計算帶輪背冷卻結構的壓氣機的流場,并將其作為換熱計算中流體的初場;
5、導入壓氣葉輪實體進行換熱計算,計算未冷卻時壓氣葉輪溫度
6、計算不同冷卻參數下的壓氣葉輪溫度分布;
7、使用不同冷卻參數下壓氣葉輪最高溫度相較于未冷卻時,最高溫度的下降值作為評判冷卻效果的依據,依據冷卻下降溫度來確定冷卻參數。
8、其中,在簡化輪背冷卻結構模型并對葉輪流體域劃分仿真計算網格的步驟中:
9、簡化輪背冷卻結構模型的過程包括對壁面局部修補、臺階面光順簡化及去除多余區域。
10、其中,在簡化輪背冷卻結構模型并對葉輪流體域劃分仿真計算網格的步驟中:
11、使用numeca軟件對葉輪流體域劃分結構網格。
12、其中,在導入壓氣葉輪實體進行換熱計算,計算未冷卻時壓氣葉輪溫度分布的步驟中:
13、使用初場在cfx軟件中進行雙向熱流固耦合換熱計算。
14、其中,在使用不同冷卻參數下壓氣葉輪最高溫度相較于未冷卻時,最高溫度的下降值作為評判冷卻效果的依據,依據冷卻下降溫度來確定冷卻參數的步驟中:
15、依據不同冷卻參數對應的壓氣葉輪冷卻下降溫度,得到壓氣葉輪冷卻下降溫度與不同冷卻參數的關系曲線,以此關系曲線來確定冷卻參數。
16、本專利技術的一種輪背冷卻的冷卻參數計算方法,通過簡化輪背冷卻結構模型并對葉輪流體域劃分仿真計算網格;計算帶輪背冷卻結構的壓氣機的流場,并將其作為換熱計算中流體的初場;導入壓氣葉輪實體進行換熱計算,計算未冷卻時壓氣葉輪溫度分布;計算不同冷卻參數下的壓氣葉輪溫度分布;使用不同冷卻參數下壓氣葉輪最高溫度相較于未冷卻時,最高溫度的下降值作為評判冷卻效果的依據,依據冷卻下降溫度來確定冷卻參數,能夠得到輪背冷卻的冷卻參數,達到較好的冷卻效果。
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1.一種輪背冷卻的冷卻參數計算方法,其特征在于,包括如下步驟:
2.如權利要求1所述的輪背冷卻的冷卻參數計算方法,其特征在于,在簡化輪背冷卻結構模型并對葉輪流體域劃分仿真計算網格的步驟中:
3.如權利要求1所述的輪背冷卻的冷卻參數計算方法,其特征在于,在簡化輪背冷卻結構模型并對葉輪流體域劃分仿真計算網格的步驟中:
4.如權利要求1所述的輪背冷卻的冷卻參數計算方法,其特征在于,在導入壓氣葉輪實體進行換熱計算,計算未冷卻時壓氣葉輪溫度分布的步驟中:
5.如權利要求1所述的輪背冷卻的冷卻參數計算方法,其特征在于,在使用不同冷卻參數下壓氣葉輪最高溫度相較于未冷卻時,最高溫度的下降值作為評判冷卻效果的依據,依據冷卻下降溫度來確定冷卻參數的步驟中:
【技術特征摘要】
1.一種輪背冷卻的冷卻參數計算方法,其特征在于,包括如下步驟:
2.如權利要求1所述的輪背冷卻的冷卻參數計算方法,其特征在于,在簡化輪背冷卻結構模型并對葉輪流體域劃分仿真計算網格的步驟中:
3.如權利要求1所述的輪背冷卻的冷卻參數計算方法,其特征在于,在簡化輪背冷卻結構模型并對葉輪流體域劃分仿真計算網格的步驟中:
...【專利技術屬性】
技術研發人員:周黎,陶友卓,王凈,劉紅丹,黃禮洋,王文鼎,鐘佳宏,陳世凡,劉揚,
申請(專利權)人:重慶江增船舶重工有限公司,
類型:發明
國別省市:
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