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废气涡轮增压器涡轮叶片流—固耦合强度分析
| 论文题名： | 废气涡轮增压器涡轮叶片流—固耦合强度分析 |
| 关键词： | 废气涡轮增压器;流固耦合;涡轮叶片;结构强度 |
| 摘要： | 在现代社会中，发动机是不可或缺的动力机械，而涡轮增压器广泛应用于发动机中。废气涡轮增压不仅可以利用废气能量提高进气充量密度、增加发动机功率，还具有改善热效率、提高经济性及减少噪声和排放污染等优点。增压器涡轮在工作中受到离心载荷、热载荷、气动载荷的作用，为了保证涡轮叶片的寿命，需要对其进行流固耦合强度分析。 回顾了发动机增压器增压的目的和方式，综述了增压器和流固耦合的发展现状，阐述了流固耦合控制方程和湍流模型。针对某增压汽油机，运用GT-Power软件对汽油机工作过程进行仿真计算，获得增压器涡轮3个不同的工况状态参数的变化规律，状态参数分别为涡轮转速、进口压力、进口温度、进口流速。针对汽油机比较发动机转速为2600RPM、3600RPM和4600RPM这3个不同的工况，运用Workbench软件中CFX、热稳态分析和静力结构分析模块对涡轮进行了流固耦合分析，计算了涡轮叶片在多场载荷下的结构强度，得到涡轮叶轮的应力及应变。最后，对涡轮箱进行尺寸结构优化计算，通过响应曲面分析和目标驱动优化分析找到设计优化点，使涡轮叶片最大应力和最大应变的数值达到降低的要求。 |
| 作者： | 彭诚 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王铁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 沈阳理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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