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渦輪增壓器的可變排氣門輪機(jī)概念
介紹了一種先進(jìn)的渦輪增壓系統(tǒng)可變結(jié)構(gòu)的概念。與普通的基于進(jìn)氣門結(jié)構(gòu)可變的渦輪增壓系統(tǒng)截然相反,本文所提出的是一種基于排氣門面積改變的可變排氣門輪機(jī)概念。除了傳統(tǒng)的可變渦輪結(jié)構(gòu),新的可變輪機(jī)類型被命名為可變排氣門輪機(jī)結(jié)構(gòu)(VOT)。氣流改變通過輪機(jī)排氣門的氣流截?cái)嗝孀兓瘉韺?shí)現(xiàn),利用出口導(dǎo)風(fēng)輪滑動(dòng)套管的軸向位移實(shí)現(xiàn)排氣門氣流的變化。為了預(yù)測(cè)空氣動(dòng)力學(xué)的性能和分析新裝置的能量損失機(jī)理,在流速場(chǎng)通過穩(wěn)定狀態(tài)的方法進(jìn)行VOT流體動(dòng)力學(xué)仿真(3D-CFD)。VOT設(shè)計(jì)通過在氣門間隙和排氣門損耗間找到平衡方法而進(jìn)行優(yōu)化。
VOT的試驗(yàn)結(jié)果顯示,相對(duì)于裝備了廢氣門(WG)的輪機(jī),VOT效率提高5%。為了研究VOT對(duì)燃油消耗的影響并評(píng)估新的氣動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng),進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試。VOT發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試結(jié)果相對(duì)WG輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)顯示出性能優(yōu)勢(shì),特別是在發(fā)動(dòng)機(jī)高負(fù)荷工況下。研究發(fā)現(xiàn),在高負(fù)荷工況下,利用VOT結(jié)構(gòu)的輪機(jī)效率增加6%,發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗減少1.4%;部分負(fù)荷下,發(fā)動(dòng)機(jī)的性能居中,VOT輪機(jī)峰值效率和固定輪機(jī)結(jié)構(gòu)的峰值效率相差不大。
刊名:Journal of Turbomachinery(英)
刊期:2014年第136期
作者:Elias Chebli et al
編譯:陳飛