基于发动机匹配的涡轮增压器压气机优化设计-中南大学学报.PDF

第 44 卷第 11 期 中南大学学报(自然科学版)  Vol.44  No.11  2013 年 11 月  Journal of Central South University (Science and Technology)  Nov. 2013  基于发动机匹配的涡轮增压器压气机优化设计 1  1  1  1  2  2  陈泓  ，吴孝勤  ，石秀勇  ，倪计民  ，彭益源  ，李思宇  (1.  同济大学 汽车学院，上海，201804；  2.  昆明云内动力股份有限公司，云南 昆明，650224)  摘要：为了优化一款 3L 增压中冷柴油机压气机的性能，应用 CFturbo 软件对压气机进行初始结构设计，通过计 算流体力学软件 ANSYS CFX计算初始设计压气机性能，并结合 AVL BOOST软件完成初始设计压气机与柴油机 的性能匹配研究，根据性能匹配结果对压气机结构进行优化设计。研究结果表明：初始设计压气机基本满足性能 匹配要求，与原柴油机相比，在整个转速范围内动力性无明显变化，低转速时有效燃油消耗率下降；优化设计压 气机与初始设计压气机相比，发动机扭矩增加了约 2.8%，有效燃油消耗率在整个转速范围内下降，低转速时下降 了约 2.5%；优化设计压气机喘振裕度为 40%左右，且联合运行曲线高效率范围扩大。优化设计的涡轮增压器压 气机提升了柴油机的整机性能。 关键词：发动机；涡轮增压器；压气机；发动机匹配；计算流体力学；CFturbo 软件；CFX软件；BOOST软件 中图分类号：TK402  文献标志码：A  文章编号：1672−7207(2013)11−4448−08  Turbochargercompressordesign andoptimizationbased on  enginematching  1  1  1  1  2  2  CHEN Hong , WU Xiaoqin , SHI Xiuyong , NI Jimin , PENG Yiyuan , LI Siyu  (1. School of Automotive Engineering, Tongji University, Shanghai 201804, China;  2. Kunming Yunnei Power Co. Ltd,Kunming 650224, China)  Abstract: In order to improve the compressor performance of  a 3L turbocharged inter­cooled diesel  engine, initial  structure of the compressor for a turbocharged system was designed by means of CFturbo software, and performance of  the compressor was calculated with computational fluid dynamics software ANSYS CFX. Meanwhile, the perf