基于耦合分析法的涡轮增压器浮环轴承数值仿真

基于以往对涡轮增压器的耦合分析中大都忽略涡轮增压器轴承体的导热,或者将导热过程简化,得到的结果误差较大的实际情况,将涡轮增压器轴承体、浮环轴承、涡轮轴、润滑油、冷却水作为一个耦合体,考虑各部件及相应物理场间的耦合关系,采用耦合分析法建立涡轮增压器轴承体的三维非稳态耦合数值仿真模型.该模型以三维瞬态热传导模型、动压润滑模型和润滑油膜传热模型为基础,对某型涡轮增压器浮环轴承的热、润滑、摩擦耦合进行分析,得到浮环轴承的温度场和应力场,并用试验证实耦合仿真模型的正确性,为涡轮增压器的优化设计提供参考依据.     

涡轮增压器自润滑止推轴承材料研究

依据涡轮增压器止推轴承的特殊工况，首次采用粉末冶金技术来制取该类材料．在确定主要工艺参数的基础上，研究了基体材料的组成及其相互影响；检测了材料的摩擦磨损性能；分析了装机台架综合考核数据；同时，将该产品与国际上现用同类产品进行性能比较，结果表明，该材料的拉伸强度和自润滑性能等优于国际上同类产品性能．该产品现已投入工业生产和批量应用，取得了十分满意的经济效益．     

增压器总体传热研究下的轴承体热应力分析

基于耦合传热理论,建立了废气旁通阀式的涡轮箱模型,并将涡轮箱、隔热罩、轴承体作为一个装配体进行了传热分析,得到了轴承体的温度场和热应力分布.结果表明:温度从涡轮箱至轴承体逐渐降低,呈现明显的温度梯度,涡轮箱的最高温度比初始废气温度低71.5℃左右;由于隔热罩的隔热作用和冷却水、机油的双重冷却作用,轴承体的温度较低;由于轴承体内部和表面区域温差较大,其热应力较高.与实验对比,轴承体温度的仿真值与实验值误差最大为7.2%,说明该仿真方法具有较高的精度,能为增压器的设计和优化提供一定的理论依据.     

浅谈涡轮增压器损坏的原因和维护

为了提高发动机输出功率,减少废气并节约燃油,在很多工程机械以及汽、柴油机上均采用了涡轮增压技术,随着该技术的普遍应用,大大提高了工作效率,并节省了燃油消耗,但是在涡轮增压器使用过程中,经常会出现一系列的故障,针对日前废气涡轮增压器在使用过程中出现的一系列问题,分析了柴油机废气涡轮增压器的工作原理和结构,对其在工作过程出现的常见故障原因及日常的维护保养进行了介绍,为机械操作人员和维修人员以及检验检测人员提供一定的参考。     

涡轮增压器织构化浮环轴承润滑数值模拟

为研究表面微织构对涡轮增压器浮环轴承在极端工况下润滑过程的影响,基于浮环轴承基本工作原理,以VT50半浮动轴承为研究对象,建立未织构、内织构和外织构3类浮环轴承内间隙三维润滑油膜模型,利用Fluent模拟获取润滑油速度及压力等信息。经研究获得以下结论：表面微凹腔的设置能够增强油膜承载能力,从而提高浮环轴承的工作平稳性,织构后最大平均油膜压力相对于未织构方案可提高1.92%;相对于外织构形式的动压作用,内织构形式通过挤压作用而在织构区域获得更高的油膜压力,前者油膜压力峰值可比后者高26.7%;在轴向润滑油出口区域附近设计微凹腔内织构是改善浮环轴承润滑性能的有效措施,可以防止轴承倾斜失效。     

变几何涡轮增压器关键技术分析

变几何涡轮增压器（英文缩写VGT）属于国家高新技术成果转化项目,是国家节能降耗缓解石油资源紧缺,强制控制发动机排放污染的急需项目,该技术被誉为内燃机发展史上第二个里程碑。开展汽车发动机节能降耗、降低排放烟度、提高低速,当前最现实可行的技术方法之一就是应用变几何涡轮增压器。它解决了常规的废气涡轮增压器存在的油耗大、低速扭矩特性差、起动响应慢和低速排放烟度大等缺陷。     

涡轮增压器的正确使用

目前,我国大量的工程机械,大部分都采用有涡轮增压的发动机。因此,涡轮增压器的正确使用直接影响柴油发动机功率的正常发挥。1涡轮增压器的原理涡轮增压器是柴油发动机的一个进气增压组合部件,是一种叶片式机械,其转速40 000～70 000 r/min。安装在排气总管的法兰盘上,涡轮位于     

涡轮导向叶片热冲击双向耦合数值研究

航空发动机涡轮导向叶片热冲击过程是一个典型的固体变形场、温度场和流场三场耦合作用问题,工况复杂。基于流固热耦合理论,求解一维平板模型热弹性解析解;并进行数值模拟和对比分析,验证了双向耦合方法的有效性。应用建立的双向耦合方法对某涡轮导向叶片热冲击过程进行数值模拟,得到了涡轮导向叶片表面温度及热应力分布规律。研究表明,提出的双向耦合方法可以有效地预测涡轮导向叶片的温度及应力分布规律,计算温度与试验误差小于5%;应力集中处与试验中叶片破坏区域一致。研究对航空发动机涡轮叶片热冲击过程数值模拟提供了有效方法。     

船舶柴油机涡轮增压器常见故障分析

涡轮增压器是船舶动力装置的重要部件,其工作状况是否良好,对改善气缸的燃烧条件,降低燃油消耗,提高柴油机的功率有着十分重要的意义。由于船舶柴油机涡轮增压器的工况恶劣,使用中易发生故障。本文通过其运行中的常见故障,阐述了故障原因并加以分析,提出了排除故障的方法及预防建议。     

涡轮增压器的常见故障及预防

涡轮增压器是一种在高温环境中超高速旋转的机械,经常会因安装或使用不当而出现故障,降低使用寿命。列举了涡轮增压器的常见故障,分析了产生故障的原因,介绍了具体的预防措施和正确的使用方法。     

翅片管式风冷冷凝器耦合传热的数值研究

利用耦合传热理论对平直翅片的换热特性进行了数值研究,在此基础上建立了V型风冷冷凝器的传热模型,并对不同夹角、不同管排的V型冷凝器管外换热特性进行了初步的模拟分析,模拟采用商用软件PHOENICS3.6进行。其结论对于目前空调使用的风冷冷凝器的优化设计具有一定的指导作用。     

高温高压模拟井筒流固耦合传热建模与数值求解

模拟井筒加温系统是用于模拟井下高温高压环境,对射孔器材进行高温性能检测的一种实验装置。模拟井筒为耐高温高压的厚壁圆柱形封闭腔体,为研究加温过程中腔体内流体与厚壁腔体之间的动态耦合传热过程,根据模拟井筒加热物理模型,建立了模拟井筒耦合传热数学模型。应用有限差分法离散模拟井筒耦合传热数学模型,得出厚壁井筒和腔体内流体数学模型的离散格式。使用迭代法分别计算厚壁井筒与腔体内流体区域的传热过程,在厚壁井筒与流体的交界边界处应用热平衡法进行耦合传热计算,求解模拟井筒耦合传热温度场,腔体内流体区域采用投影法对数学模型进行求解。通过仿真计算与实验结果的对比,验证了建立的高温高压模拟井筒流固耦合传热模型的正确性。     

空调客车围护结构传热数值分析

以空调客车厢体结构为研究对象,利用有限差分法分析了非稳态情况下二维温度场的分布,并计算钢制骨架存在时的传热损失,与一维计算方法进行对比,发现空调客车热桥的附加传热损失为50%左右,热桥传热引起的附加冷热损失不能忽略,一维计算方法存在较大的误差.     

阳极焙烧传热和热应力的数值模拟

建立了阳极焙烧的三维传热和热应力模型,以现场测定的升温曲线为边界条件,对阳极的升温过程和热应力的变化情况进行了数值模拟.结果表明:阳极内的热应力随温度梯度同步变化,其最大温度梯度和热应力与焙烧时间成抛物线关系.进入中温加热阶段时,阳极在宽度方向上具有最大的断面温差和最大的温度梯度,热应力也达到最大值.焙烧过程中,阳极宽度方向上的传热热流密度远大于长度和高度方向上的传热热流密度,两者相差大于一个数量级.     

计入浮环传热的增压器浮环轴承润滑分析

以增压器浮环轴承为研究对象,基于浮环平衡模型、流体润滑模型和热量分配模型,计算不同工况下内层油膜与外层油膜之间传递的热量,并以此作为润滑分析的条件之一,提出了没有热量传递时外膜偏心率的识别方法,并对浮环轴承润滑性能进行研究,主要分析讨论浮环传热在不同外膜偏心率和不同转速下对浮环轴承润滑性能的影响.结果表明,不同外膜偏心率下,浮环传热的情况有较大差异;存在某一外膜偏心率,内膜-浮环-外膜间没有热量传递;转速越高,浮环传热量越多;浮环传热对环速比的影响较大;计入浮环传热后,浮环轴承内外膜温升、内外膜摩擦功耗、外膜端泄流量有较明显变化.     

超临界制备生物柴油实验装置传热的数值模拟

以超临界条件下制备生物柴油的小型高温高压反应装置为研究对象,采用CFD软件对反应釜腔内流体的三维温度场分布进行了数值模拟。模拟结果与实验结果吻合程度高,证明了数值模拟方法对超临界条件下流体进行传热分析的可能性。研究结果表明,超临界条件下流体内的温度场分布存在不均匀性,且对此类装置提出了强化传热的方法,有效改善了温度场分布的不均匀性。     

蓄热换热的温度分布与热饱和时间的数值模拟研究

在计算流体力学数值分析软件基础上，运用数值方法模拟了陶瓷蜂窝蓄热体的蓄热换热过程，得到了蓄热体及气体的轴向温度分布曲线，分析了温度随时间的变化规律，同时讨论了换向时间、烟气入口温度、蓄热体高度、蓄热材料比热等参数对热饱和时间的影响，为进一步研亮蓄热式换热机理提供了初步的理论依据．     

三维传热对推力轴承温度分布影响的研究

针对油膜和瓦体界面上边界条件不确定的对流－导热耦合问题,对推力轴承的油膜和瓦体系统,构造了相应的三维传热计算数学模型,提出了在界面上分区实施温度连续和热流密度连续的逐步迭代求解方法,并对推力轴承的油膜温度分布和瓦面温度分布进行了分析研究。研究表明：三维计算不仅能揭示油膜层与层之间的温度变化关系,同时还能准确地反映瓦面实际温度分布。     

座舱环控系统气流组织的数值研究

利用张量分析建立了三维贴体坐标系下的通用输运方程;并用贴体网格计算了座舱的三维速度场;在考虑环境条件及固气耦合的影响下,计算了座舱的三维温度场;在此基础上,对一典型的飞机空调布置方案进行了数值模拟和分析;计算结果为飞机座舱的环控系统设计、优化、控制提供了手段和理论依据．