多場耦合條件下增壓器渦輪葉輪結(jié)構(gòu)強度分析.pdf

1、渦輪增壓器能在不加大發(fā)動機排量的情況下較大幅度地提高發(fā)動機功率及扭力，減少汽車尾氣中的有害氣體量，已經(jīng)成為汽油機、柴油機的高性能配套裝置。車用渦輪增壓器中的氣體流動為脈動的非穩(wěn)態(tài)流動，再加上排放的氣體溫度很高，所以大幅度提高渦輪承載負荷能力成為當前先進渦輪發(fā)動機設(shè)計的重要技術(shù)追求。采用流固耦合方法在多場條件下對渦輪葉輪進行結(jié)構(gòu)強度分析能夠比較真實地模擬實際情況，使計算結(jié)果更加精確、可信。
　　本文應(yīng)用CFX-ANSYS軟件對渦輪進

2、行了耦合分析，認為由葉片變形和其他因素所引起的流場變化現(xiàn)象不予考慮。本文首先在CFX中對渦輪內(nèi)部廢氣區(qū)域的流場進行了穩(wěn)態(tài)計算，通過與試驗結(jié)果對比得出該計算結(jié)果的準確性，在此基礎(chǔ)上以穩(wěn)態(tài)計算結(jié)果為初場對流場進行瞬態(tài)計算，得到流固交界面處流場的溫度及壓力。采用建立表面效應(yīng)單元的方式將在不同排氣壓力情況下流場計算結(jié)果映射到渦輪葉片上作為載荷，對渦輪葉輪進行溫度場的計算，得到固體的溫度場分布。在綜合考慮旋轉(zhuǎn)離心力、熱應(yīng)力、葉片表面氣流激振力這三