涡轮增压和废气再循环节能减排机理分析--《科技经济导刊》2016年23期
涡轮增压和废气再循环节能减排机理分析
【摘要】：近年来,我国国民经济的飞速发展和人民物质生活水平的不断提高,能源和环境问题逐步成为中国政府和社会各界关注的重要问题。本文通过对涡轮增压技术和废气再循环技术探究,分析如何来解决节约能源和保护环境的两大问题。本文说明了涡轮增压技术的特征和一些新的技术,通过这些技术,进一步提高我国能源的利用率,控制污染物的排放,使得环境质量得以改善。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：U464.134.4;X734.2【正文快照】：
1引言近年来,我国国内各大城市多次爆发“雾霾”事件,其广泛影响已经引起了人们的密切关注。雾霾会对人体的呼吸系统、心血管系统、生殖与神经系统等等直接造成伤害,严重影响人体健康。而雾霾的主要组成部分为二氧化硫、氮氧化物与可吸入颗粒物,尽管这些污染物的形成机理及产
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京公网安备75号涡轮增压器的流场分析及结构优化--《吉林大学》2014年硕士论文
涡轮增压器的流场分析及结构优化
【摘要】：涡轮增压这项技术，拥有节能减排，益于环保等先天优势。发动机在搭载涡轮增压之后，对于动力性的提高极其明显，尤其在高速工况下的输出表现可谓值得称道。转子系统是发动机涡轮增压系统内具有关键性质的子系统，是一种高速轻载的旋转机械，其转速可高达几万转每分，甚至几十万转每分。其是否高效,是否可靠,振动效果的好坏，质量强度是否过硬，机构疲劳寿命是否合理，极大的影响到整个系统的稳定性。
本文首先对涡轮增压机进气口的流体进行有限元分析，从而得到施加于叶轮部分的气压载荷。然后用CATIAV5建模软件建立某型增压器转子模型，接着对模型进行简化的处理并考虑到模型的差异性设计出科学合理的叶片厚度表示方法,同时将简化的模型导入有限元分析软件进行强度分析,分析得到叶轮主要应力分布特点及强度与叶厚的变化关系;然后进行强度分析,使用有限元软件对叶轮结构进行优化设计，依据优化后尺寸构建更加合理的叶轮机构。其在设定的尺寸变化范围内及材料许用应力下满足质量的最轻化的要求。这使涡轮转子在整体工作稳定性方面得到很大提高。
接下来本文对涡轮增压器转子进行模态分析，从振动特性方面验证了经强度分析优化后转子机构其工作可靠性。模态分析是振动分析的基础,主要包括固有频率和固有振型分析。把尺寸优化后模型导入ANSYS workbench进行模态分析，在该工作完成后，我们确定了所测试机构在固有频率方面符合技术要求。
【关键词】：
【学位授予单位】：吉林大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2014【分类号】：U464.135【目录】：
摘要5-6Abstract6-10第一章 绪论10-18 1.1 引言10-11 1.2 涡轮增压技术11-14
1.2.1 涡轮增压技术的优点11-12
1.2.2 汽油机涡轮增压技术的不足12-13
1.2.3 涡轮增压技术在国内外的研究现状13-14 1.3 转子研究14-15 1.4 本文研究内容的背景意义15-16 1.5 本文研究中进行的主要工作16-18第二章 机构原理及研究理论18-26 2.1 涡轮增压器的结构及工作原理18-20
2.1.1 离心式涡轮增压器18-19
2.1.2 径流式涡轮机19
2.1.3 增压器转子及轴承19-20 2.2 相关理论20-26
2.2.1 空气的连续介质理论20-21
2.2.2 关于振动的固有频率近似处理21-22
2.2.3 有关于临界转动速度22-26第三章 增压机进气口流场分析26-36 3.1 分析原理26-28
3.1.1 空气流动分析26-28 3.2 分析方法28-29
3.2.1 关于有限元法28
3.2.2 有限元分析过程28-29 3.3 ANSYS软件29-31
3.3.1 ANSYS分析软件29
3.3.2 关于ANSYS分析的具体步骤29-31
3.3.2.1 分析前的处理工作29-30
3.3.2.2 中间加载和求解的过程30
3.3.2.3 分析后的后处理工作30-31
3.3.3 计算流体力学的软件31 3.4 进气口流场分析31-36
3.4.1 建立几何模型31
3.4.2 建立流动的数学模型31-33
3.4.3 划分网格33
3.4.4 边界条件设定33-34
3.4.5 计算结果34-36第四章 叶轮静强度分析36-44 4.1 叶轮有限元建模36-39
4.1.1 叶轮几何模型36-38
4.1.2 叶轮的有限元模型38-39 4.2 材料特性39-40 4.3 计算载荷及边界条件40
4.3.1 离心载荷40
4.3.2 气压载荷40
4.3.3 边界条件40 4.4 计算结果分析40-44第五章 叶轮优化设计44-52 5.1 优化设计方法44-46
5.1.1 概述44
5.1.2 进行优化方法与相关步骤44
5.1.3 搭建优化数学模型44-45
5.1.4 关于优化的软件AWE45-46 5.2 进行结构优化46-52
5.2.1 参数化模型搭建47
5.2.2 叶轮模型仿真分析47-48
5.2.3 进行优化48-50
5.2.4 优化完成后的重新建模50-52第六章 涡轮增压器转子模态分析52-64 6.1 涡轮增压器叶片的模态分析52-54
6.1.1 长叶片和短叶片的实体建模53
6.1.2 长叶片和短叶片的有限元建模53-54
6.1.3 计算结果及分析54 6.2 涡轮增压器轮的模态分析54-57
6.2.1 涡轮增压器轮的实体建模54
6.2.2 涡轮增压器轮的有限元建模54-55
6.2.3 涡轮增压器轮的模态分析工作55-57 6.3 涡轮叶片的模态分析57-58
6.3.1 涡轮叶片的实体建模57
6.3.2 涡轮叶片的有限元建模57-58
6.3.3 计算结果及分析58 6.4 涡轮的模态分析58-61
6.4.1 涡轮的实体建模58
6.4.2 涡轮的有限元建模58-59
6.4.3 涡轮的模态分析工作59-61 6.5 转子的模态分析工作61-64
6.5.1 建立转子有限元模型61
6.5.2 对计算后的输出进行分析61-64第七章 结论64-66 7.1 全文总结64-65 7.2 研究展望65-66参考文献66-70致谢70
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