废气再循环对离心压气机性能影响研究

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1、中图分类号：UDC分类号：废气再循环对离心压气机性能影响研究作者姓名靳进鹏学院名称机械与车辆学院指导教师祁明旭副教授答辩委员会主席马朝臣教授申请学位工程硕士学科专业车辆工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年6月废气再循环对离心压气机性能影响研究靳进鹏2015年6月StudyonInfluenceofEGRonPerformanceofCentrifugalCompressorCandidateName:JinJinpengSchoolorDepartment:SchoolofMechanicalEngineeringFacultyMentor:Prof.QiMingxuChair,

2、ThesisCommittee:Prof.DegreeApplied:MasterofEngineeringMajor:PowerEngineeringEngineeringDegreeby:VehicleEngineeringTheDateofDefence:June，2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作

3、了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士论文摘要本文以J90车用涡轮增压器离心压气机为研究对象，采用数值计算方法研究了在低压废气再循环(低压EGR)影响下离心压气机的性能差异，并在此基础上分析了其性能差异的原因。具体研究内容如下：首先，以低压EGR管道几何特征为对象，研究了EGR管道与压气机进气管之间的连接位置和连接方式对压气机性能的影响。结果表明引入废气再循环会使得压气机性能下降；EGR管道与压气机进气管之间的相贯位置距压气机进口越近，压气机性能下降越小；EGR管道与压气机进气方向之间的夹角越小，则EGR对于压气机性能的影响越小。其次，通过内部流场特征的数值分析探究了

4、压气机性能变化的原因。将压气机内气流流动等效为圆管中的流动，把压气机内的流动损失细分为沿程损失和局部损失；分析了不同EGR结构在叶轮进口造成的畸变影响以及对于叶顶间隙泄漏流的影响。结果表明由EGR引起的叶轮进口畸变会使得叶片进口相对气流角增大，产生壁面分离，加剧损失；叶顶间隙泄漏涡流会在周向畸变的影响下提前破碎，叶顶泄漏流更加剧烈，叶顶流动损失加剧。最后，研究了EGR参数变化对压气机性能影响。通过改变不同条件下压气机废气再循环管道的进口参数，采用折合流量和折合转速的方法对压气机的性能进行对比分析，讨论了在废气再循环进口条件变化下的压气机特性变化规律。结果表明随EGR温度升高压气机效率下降，温度

5、工作范围减小；随EGR率增大压气机效率下降，EGR率达到20%后，压气机效率保持不变。关键词：离心压气机；低压EGR；性能北京理工大学硕士论文AbstractInpurposeofinvestigatingtheinfluencesoflowpressureEGRontheperformancesofcentrifugalcompressor,numericalsimulationsarecarriedoutontheJ90turbochargercompressor.Researchcontentsareasfollows:First,theintersectionpositionandco

6、nnectingtypebetweentheEGRpipeandcompressorinletpipeareconsideredastwomajorfactorsofEGRpipegeometricfeatures.Theirinfluencesonthecompressorperformancesarethusinvestigated.ResultsindicatethatthelowpressureEGRhasnegativeinfluencesonthecompressorperformancesandleadstoefficiencydrop.Decreaseofthedistance

7、betweenintersectionandimpellerleadingedge,aswellasthedecreaseofthedivergenceanglebetweenEGRpipeandcompressorinletflow,arehelpfulforminimizingthedecreaseofcompressorperformances.Second,thereasonforperf