可调导叶向心涡轮转子叶片压力波动激励机制

工程热物理学报 , 2014, 35(1): 38-41.

可调导叶向心涡轮转子叶片压力波动激励机制

杨策 ^1, , 刘尚涛 ^2, , 老大中 ^3, , 胡良军 ^4, , 施新 ^5, , 孙惠民 ^6,

1.北京理工大学机械与车辆学院,北京100081

2.北京理工大学机械与车辆学院,北京100081

3.北京理工大学机械与车辆学院,北京100081

4.北京理工大学机械与车辆学院,北京100081

5.北京理工大学机械与车辆学院,北京100081

6.福特汽车公司,美国,密歇根州48124

基金项目: 国家自然科学基金项目(51276017) 博士点基金项目(20111101130002)

关键词：导流叶片可调 , 向心涡轮 , 非定常 , 激波 , 压力波动

Variable Guide Vanes Radial Turbine Blade Surface Pressure Fluctuation Excitation Mechanism

YANG Ce ^1, , LIU Shang-Tao ^2, , LAO Da-Zhong ^3, , HU Liang-Jun ^4, , SHI Xin ^5, , SUN Harold ^6,

1.北京理工大学机械与车辆学院,北京100081

2.北京理工大学机械与车辆学院,北京100081

3.北京理工大学机械与车辆学院,北京100081

4.北京理工大学机械与车辆学院,北京100081

5.北京理工大学机械与车辆学院,北京100081

6.福特汽车公司,美国,密歇根州48124

Keywords： variable guide vanes , centripetal turbine , unsteady , shock wave , pressure fluctuations

论文以实际应用中出现破裂的向心涡轮为研究对象,研究导流叶片尾缘激波、导流叶片叶尖间隙泄漏流动以及导流叶片尾迹对转子叶片表面压力波动的干涉作用,定性确定这三种因素在转子叶片表面压力波动中所占比重大小,发现激波和导流叶片叶尖间隙泄漏流动所诱导的转子叶片压力波动位置.结果表明,激波和导流叶片叶尖间隙泄漏流动是导致转子叶片表面压力波动的主要因素;受向心涡轮叶轮进口形状的影响,激波只是和转子叶片前缘附近的吸力面发生作用,导流叶片开度减小,激波强度增大,转子叶片压力波动幅值明显增大;导流叶片叶尖和叶根间隙泄漏流动会导致转子叶片吸力面叶尖和叶根的压力波动明显增大,是转子叶片前缘叶尖发生高周疲劳的主要原因.

参考文献

[1]	杨策,马朝臣,沈宏继.大型柴油机可变几何涡轮增压器的研制及试验研究[J].内燃机学报,2002(06):551-554.
[2]	HU Liangjun,YANG Ce,SUN Harold,ZHANG Jizhong,LAI Mingchia.Numerical Analysis of Nozzle Clearance's Effect on Turbine Performance[J].中国机械工程学报,2011(04):618-625.
[3]	Apostolos Pesiridis;Ricardo F. Martinez-Botas .Experimental Evaluation of Active Flow Control Mixed-Flow Turbine for Automotive Turbocharger Application[J].Journal of turbomachinery,2007(1):44-52.

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