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文檔簡(jiǎn)介

燃?xì)廨啓C(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓技術(shù)主講:成曉北課程教學(xué)大綱一、課程編號(hào)二、學(xué)時(shí)和學(xué)分32學(xué)時(shí),2.0學(xué)分三、先修課程工程熱力學(xué)、流體力學(xué)、動(dòng)力機(jī)械基礎(chǔ)、內(nèi)燃機(jī)原理等四、課程教學(xué)目標(biāo)本課程屬于熱能與動(dòng)力工程專業(yè)動(dòng)力機(jī)械專業(yè)方向的專業(yè)選修課程。本門課程的教學(xué)目標(biāo),旨在使學(xué)生獲得燃?xì)廨啓C(jī)與渦輪增壓器工作原理、渦輪增壓系統(tǒng)及增壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用技術(shù)方面的必備知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生綜合所學(xué)知識(shí)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)性能設(shè)計(jì)與研究的能力。五、

課程內(nèi)容課內(nèi)講授:32學(xué)時(shí)

第一章燃?xì)廨啓C(jī)及其熱力循環(huán)(4學(xué)時(shí))第二章渦輪增壓技術(shù)及渦輪增壓器基本結(jié)構(gòu)(3學(xué)時(shí))第三章離心式壓氣機(jī)(3學(xué)時(shí))第四章軸流式壓氣機(jī)(3學(xué)時(shí))第五章渦輪機(jī)(3學(xué)時(shí))第六章排氣能量的利用(4學(xué)時(shí))第七章現(xiàn)代渦輪增壓系統(tǒng)(4學(xué)時(shí))第八章柴油機(jī)與渦輪增壓器的匹配(4學(xué)時(shí))第九章渦輪增壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)(4學(xué)時(shí))六、參考教材(1)《燃?xì)廨啓C(jī)與廢氣渦輪增壓技術(shù)》,林建生,譚旭光主編,天津大學(xué)出版社,2005年第1版;(2)《柴油機(jī)渦輪增壓技術(shù)》,陸家祥主編,機(jī)械工業(yè)出版社,2004年第1版;(3)《汽輪機(jī)與燃?xì)廨啓C(jī)原理及應(yīng)用》黃慶宏編著,東南大學(xué)出版社,2005年第1版;(4)《內(nèi)燃機(jī)原理》,劉永長(zhǎng)主編,華中科技大學(xué)出版社,2002年;第一章燃?xì)廨啓C(jī)及其熱力循環(huán)一概況燃?xì)廨啓C(jī)是靠?jī)?nèi)部燃料燃燒釋放出的熱量直接加熱空氣,并通過形成的燃?xì)鈱崮苻D(zhuǎn)換成機(jī)械功的一種熱力機(jī)械,同樣是內(nèi)燃機(jī)。主要由葉輪式空氣壓縮機(jī)、燃?xì)獍l(fā)生器(燃燒室)和燃?xì)鉁u輪三個(gè)基本部分組成,還有燃料、潤(rùn)滑、冷卻、啟動(dòng)、調(diào)節(jié)和安全等輔助系統(tǒng)各種內(nèi)燃機(jī)的理論工作循環(huán)(a)活塞式內(nèi)燃機(jī)的等容循環(huán)(b)活塞式內(nèi)燃機(jī)的混合循環(huán)(c)燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)與活塞式內(nèi)燃機(jī)理論循環(huán)的比較陸用雙軸燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣道2-離心式壓氣機(jī)3-燃油噴嘴4-燃燒室5-第一級(jí)渦輪6-拖動(dòng)渦輪7-排氣管8-減速箱二、結(jié)構(gòu)與類型:離心式壓氣機(jī),軸流式渦輪某一艦用燃?xì)廨啓C(jī)示意圖軸流式壓氣機(jī),軸流式渦輪航空燃?xì)廨啓C(jī)1-進(jìn)氣道2-壓氣機(jī)3-燃燒室4-渦輪5-加力燃燒室6-排氣道噴嘴活塞式內(nèi)燃機(jī)與燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)對(duì)比示意圖與活塞式內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)形式的比較三、兩種內(nèi)燃機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)比較及它們的復(fù)合形式功率大、重量輕、體積小是燃?xì)廨啓C(jī)的優(yōu)勢(shì)燃?xì)廨啓C(jī)氣體流通率高,單位時(shí)間內(nèi)可以燃燒更多的燃料,,發(fā)出更大的功率。燃?xì)廨啓C(jī)與活塞式內(nèi)燃機(jī)熱效率的比較

相對(duì)而言,燃?xì)廨啓C(jī)的熱效率較低,主要原因:(1)壓縮方式不同,葉輪式壓氣機(jī)效率較低,(2)能量轉(zhuǎn)換方式不同(3)最高燃?xì)鉁囟炔煌喝紵郎囟?,瞬間溫度,葉片材料耐熱能力(4)定壓燃燒過程熱效率低定壓加熱循環(huán)與定容加熱循環(huán)的比較3.兩種內(nèi)燃機(jī)復(fù)合形式的典型-廢氣渦輪增壓內(nèi)燃機(jī)把活塞式內(nèi)燃機(jī)與燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)合,揚(yáng)長(zhǎng)補(bǔ)短,組合成性能更為優(yōu)越的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。復(fù)合式內(nèi)燃機(jī)-廢氣渦輪增壓柴油機(jī)

相對(duì)而言,燃?xì)廨啓C(jī)實(shí)際是渦輪增壓柴油機(jī)的一部分而已。

增壓技術(shù)是一種提高發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣能力的方法。它通過采用專門的壓氣機(jī),預(yù)先對(duì)進(jìn)入氣缸的氣體進(jìn)行壓縮,提高進(jìn)入氣缸的氣體密度,增大進(jìn)氣量,更好地滿足燃料的燃燒需要,從而達(dá)到提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率的目的。

發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓方法主要有三類:機(jī)械增壓、廢氣渦輪增壓和復(fù)合增壓。廢氣渦輪增壓早先運(yùn)用于柴油車,國內(nèi)轎車1998年開始在排量1.8的奧迪200上運(yùn)用,以后又有奧迪A6的1.8T(即Turbocharaed,渦輪增壓),直至最新的帕薩特1.8T。

渦輪增壓的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的,在不增加發(fā)動(dòng)機(jī)排量的基礎(chǔ)上,可大幅度提高功率和扭矩,其輸出的最大功率大約可增加40%,如1.8T車大約與2.3升排量的車動(dòng)力相當(dāng)。另外,發(fā)動(dòng)機(jī)在采用了增壓技術(shù)后,還能提高燃油經(jīng)濟(jì)性和降低尾氣排放。

四、燃?xì)廨啓C(jī)的現(xiàn)狀與趨勢(shì)燃?xì)廨啓C(jī)的現(xiàn)狀與水平(1)機(jī)組功率和效率單機(jī)最大功率為334MW,簡(jiǎn)單循環(huán)機(jī)組的效率最高已達(dá)42.5%,聯(lián)合循環(huán)的效率最高已達(dá)58%;(2)環(huán)保性能燃?xì)廨啓C(jī)污染排放相對(duì)較低,燃燒天然氣時(shí),Sox排放趨于零,采取措施后NOx、CO等降至很低水平。(3)可靠性(4)應(yīng)用現(xiàn)狀航空領(lǐng)域,主要有渦輪噴氣、渦輪風(fēng)扇,渦輪螺漿、渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī),其中渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)效率高、油耗率低,應(yīng)用最廣泛。航機(jī)的發(fā)展領(lǐng)先于地面燃?xì)廨啓C(jī),它的先進(jìn)技術(shù)常移植到地面燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計(jì)中。電站發(fā)電用途,在一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家,燃?xì)廨啓C(jī)和聯(lián)合循環(huán)發(fā)電之和超過了蒸汽輪機(jī),成為電力工業(yè)的主力軍。艦用燃?xì)廨啓C(jī)被廣泛應(yīng)用,2.燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展趨勢(shì)(1)進(jìn)一步提高性能;提高燃?xì)獬鯗?,采用渦輪機(jī)葉片冷卻技術(shù),研制高溫材料葉片;燃?xì)獬鯗剡_(dá)到1700度的渦輪機(jī)研制工作已在進(jìn)行,同時(shí)要兼顧可靠性和使用壽命。(2)大力發(fā)展聯(lián)合循環(huán)把燃?xì)廨啓C(jī)與其他熱力循環(huán)或系統(tǒng)聯(lián)合起來,取長(zhǎng)補(bǔ)短,形成新的循環(huán)與系統(tǒng),燃?xì)猓羝?lián)合循環(huán)就是典型的例子。系統(tǒng)中能源從高品位到中低品位逐級(jí)利用,形成能源的梯級(jí)利用,大大提高了能源的利用率。燃?xì)猓羝M合形式不同,有余熱鍋爐型、排氣補(bǔ)燃型、增壓燃燒型、加熱鍋爐給水型、鍋爐并聯(lián)型。(3)研究發(fā)展新型熱力循環(huán)目的是提高效率或達(dá)到高效率的同時(shí)降低機(jī)組造價(jià);(4)擴(kuò)大應(yīng)用主要是燃用天然氣和液化天然氣的機(jī)組,拓展商船和汽車等應(yīng)用領(lǐng)域。五、燃?xì)廨啓C(jī)的熱力循環(huán)1.理想簡(jiǎn)單循環(huán)在燃?xì)廨啓C(jī)熱力循環(huán)中,常用比功、熱效率指標(biāo)分析比較各種循環(huán)簡(jiǎn)單開式循環(huán)的T-S圖理想簡(jiǎn)單雕循環(huán)四個(gè)廣工作過程宮的計(jì)算公烏式:等熵壓菌縮1據(jù)-2:等壓加熱碎2-3滋:等熵膨外脹3項(xiàng)-4:等壓放熱幅4-1斃:理想簡(jiǎn)單遣循環(huán)的比五功:理想簡(jiǎn)責(zé)單循環(huán)墻的熱效抽率:2.辱實(shí)前際簡(jiǎn)單注循環(huán)在燃?xì)馀钶啓C(jī)熱浴力循環(huán)耳中,常燭用比功扣、熱效困率指標(biāo)林分析比驕較各種蛾循環(huán)簡(jiǎn)單循溫環(huán)比功撇圖,息簡(jiǎn)單爸循環(huán)熱疤效率圖溫比對(duì)實(shí)傭際循環(huán)的憑性能影響幅很大,尤拔其是對(duì)效冶率影響。目前,壓精氣機(jī)和渦毯輪機(jī)效率茄的范圍一吹般為:軸流式壓錢氣機(jī):ηc=0片.85~咱0.9;軸流式渦輪機(jī):ΗT=0.可85~捧0.9鞠2;離心式漠壓氣機(jī)泛:ηc=滾0.7憲5~0輛.85能;向心盒式渦流家機(jī):ηT=0.蛛75~酷0.8丙8;3.截回伶熱循環(huán)燃?xì)廨喿袡C(jī)的排參溫很高間,一般草為40箱0~5敬50℃腹,如能唉回收這擺一高溫瓦氣體,蜻就可提茄高燃?xì)忄]輪機(jī)效梨率。如果采用濾高溫排氣山加熱從壓紅氣機(jī)出口品的空氣,箭提高進(jìn)入獅燃燒室的秒溫度,可呈使燃燒室憤中加入的局燃料量減獲少,從而金提高了熱僻效率,在尺燃?xì)廨啓C(jī)蒼中加裝回批熱器R,紡就可實(shí)現(xiàn)蜻上述工作哄過程,這劇就是回?zé)岷裳h(huán)。4.柿間冷循施環(huán)在壓縮過比程中間,江把工質(zhì)引休至冷卻器票冷卻后,童再回到壓亡氣機(jī)中繼霧續(xù)壓縮以挨完成壓縮偉過程,此常即間冷循戀環(huán),其中葡IC是中訪間冷卻器勝,它的應(yīng)界用使壓氣三機(jī)分為低悅壓LC和睬高壓HC股兩個(gè)部分釣.在理想的體情況下,阿從間冷器集出口的工牌質(zhì)溫度已并冷卻到與椒進(jìn)入燃?xì)馓啓C(jī)時(shí)的為T*1溫度相同穿,5.經(jīng)再熱循善環(huán)在膨脹過摟程中間,貼把工質(zhì)引惜出再熱燃頓燒室中加探熱后,再底回到渦輪患機(jī)中繼續(xù)噴膨脹以完市成膨脹過禁程,此即箱再熱循環(huán)拐。其中B2是再熱漫燃燒室鮮,它使蜻渦輪機(jī)惕分為高捏壓HT摘和低壓機(jī)LT兩茄部分,毅為使再叮熱后比之功增加炊得再多耽些,再貫熱后工辣質(zhì)的溫?fù)味萒*5應(yīng)盡量高繡當(dāng)T*5=T*3時(shí)燃料完蛛全燃燒,英且無壓力惰損失。6.冠間冷再榨熱循環(huán)同時(shí)具有良間冷和再砍熱循環(huán),邁其熱力循株環(huán)圖形比鴿上述兩種意循環(huán)面積強(qiáng)進(jìn)一步增粘大,即比宅功增加較扛多。實(shí)際的洪間冷再統(tǒng)熱循環(huán)陶燃?xì)廨喅頇C(jī)一般縣是雙軸釀甚至是揀三軸的演。第二章糟廢曠氣渦輪棵增壓技情術(shù)一渦涌輪增壓基架本概念提高內(nèi)燃繡機(jī)功率的泄主要途徑潮:(1)娘結(jié)構(gòu)方鼠面;(2)糾工作過肥程方面(3)桶提高機(jī)縣械效率想方面(4)層運(yùn)行方尺面上述諸就因素之厲間的相城互關(guān)聯(lián)客和制約氣。發(fā)動(dòng)機(jī)襯增壓的毒功用增壓將空氣億預(yù)先壓數(shù)縮后供地入氣缸狡,以提扒高空氣繼密度、超增加進(jìn)豈氣量功用進(jìn)氣量增敲加,可增錫加循環(huán)供絕油量,從降而可增加緊發(fā)動(dòng)機(jī)功嬸率可以改善抓燃油經(jīng)濟(jì)隸性可以得濤到良好呢的加速年性發(fā)動(dòng)機(jī)庸增壓類盜型機(jī)械增分壓渦輪增堤壓氣波增們壓與發(fā)動(dòng)桶機(jī)容易棚匹配,恨結(jié)構(gòu)緊桑湊,但每燃油效伴率高經(jīng)濟(jì)性雖好,排燭放少、悉噪聲低格,但順受態(tài)響應(yīng)啦和低速愈加速性眼差低速轉(zhuǎn)矩切特性好,歪但體積大葬,噪聲高復(fù)合增壓可以兼絨顧高、孝低速轉(zhuǎn)達(dá)矩特性等好,但斥體積大愚,結(jié)構(gòu)賀復(fù)雜渦輪增壓渦輪增奴壓器渦輪機(jī)排氣管壓氣機(jī)進(jìn)氣管利用廢氣渦耀輪機(jī),帶動(dòng)敲與其同軸安看裝的壓牛氣機(jī)葉輪工作嗎,新鮮空秧氣在壓氣陽機(jī)內(nèi)增壓剝后進(jìn)入氣掙缸當(dāng)然,牌發(fā)動(dòng)機(jī)雞在采用膨廢氣渦板輪增壓拍技術(shù)后樣,工作崇中產(chǎn)生寧的最高公爆發(fā)壓枝力和平謹(jǐn)均溫度小將大幅堤度提高斧,從而輕使發(fā)動(dòng)代機(jī)的機(jī)茄械性能逮、潤(rùn)滑完性能都撥會(huì)受到焰影響。穗這就是魚至今為刊止,增拐壓技術(shù)際在汽油攪機(jī)上得后不到廣康泛應(yīng)用熟的主要瞎原因。機(jī)械增壓器壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)力來自引擎曲軸,一般都是利用皮帶連接曲軸皮帶輪,間接將曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)的扭力帶動(dòng)增壓器,達(dá)到增壓目的。依構(gòu)造不同,機(jī)械增壓會(huì)經(jīng)出現(xiàn)過許多種類,包括葉片式(Vane)、魯氏(Roots)、溫克爾(Wankle)等型式,而活塞運(yùn)動(dòng)最早也被認(rèn)為是一種機(jī)械增壓,時(shí)至今日,則以魯氏增壓器最被廣泛使用,更是改裝的大熱門。機(jī)械增壓的特征,除了在低轉(zhuǎn)速便可獲得增壓外,增壓的動(dòng)力輸出也與曲軸轉(zhuǎn)速成一定的比例,即機(jī)械增壓引擎的油門反應(yīng)隨著轉(zhuǎn)速的提高,動(dòng)力輸出隨之增強(qiáng),因此機(jī)械增壓引擎的操作感覺與自然氣極為相似,卻能擁有較大的馬力與扭力。機(jī)械增壓機(jī)械增壓妹器1)齒輪仍增速器驅(qū)限動(dòng)2)傳撐動(dòng)帶及喝電磁離垃合器驅(qū)容動(dòng)齒輪增速器增壓器空氣增壓器電磁離少合器氣波增壓氣波增壓棄器進(jìn)氣管轉(zhuǎn)動(dòng)帶排氣管氣波增冠壓器轉(zhuǎn)更子由曲軸經(jīng)帶傳動(dòng)帶驅(qū)連動(dòng)氣波增網(wǎng)壓器轉(zhuǎn)哨子,利用排氣壓鄉(xiāng)豐力波使空氣受耐到壓縮,鋤以提高進(jìn)鵲氣壓力復(fù)合增刑壓機(jī)械增壓包與渦輪增芹壓適當(dāng)結(jié)瞇合串聯(lián)復(fù)合岡增壓并聯(lián)復(fù)怖合增壓空氣先渦佩輪增壓,立中冷器降撒溫,再機(jī)佳械增壓主要用乏于高增拜壓發(fā)動(dòng)泊機(jī)上由機(jī)械乎增壓和難渦輪增椒壓同時(shí)等供給增御壓空氣低速主要槐靠機(jī)械增發(fā)壓,而在腸高速主要統(tǒng)靠渦輪增宏壓二、渦輪好增壓技術(shù)貿(mào)的發(fā)展與得現(xiàn)狀增壓技術(shù)集向高壓比枕,大功率勁柴油機(jī)領(lǐng)抗域發(fā)展提高渦輪香增壓器效番率;拓寬渦諷輪增壓座器工作鮮的流量跪范圍;也向小功騰率、高轉(zhuǎn)側(cè)速柴油機(jī)盤方向發(fā)展往;帶放氣閥萄、可變渦耳輪截面技縣術(shù),EG省R等技術(shù)共的廣泛應(yīng)破用;匹配技術(shù)怒提高;增織壓模擬計(jì)擔(dān)算技術(shù)與公能力的提役高;提高渦乳輪增壓漿器的工則作可靠旗性,增忘加使用法壽命,賴降低成搭本。第三章睛離光心式壓死氣機(jī)工菠作原理一.吃離心式秒壓氣機(jī)的橡結(jié)構(gòu)葉輪式壓南氣機(jī)有離盈心式和軸捧流式兩種者基本類型肥:軸流式住壓氣機(jī)脫流道的石特點(diǎn)適隸于組織螺多級(jí)壓??s,比波較容易斑獲得較煮高的增銷壓比。澡用于航咱空和大炕型燃?xì)饷鬏啓C(jī),離心式博壓氣機(jī)趴結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)抹單,外直形較短途,重量所較輕,懇及具有命在較寬奪的流量萄范圍內(nèi)學(xué)保持較籃好的效廢率,多秋用于小齡型燃?xì)馔啓C(jī)和迎活塞式艱內(nèi)燃機(jī)駕中。渦輪增壓閘器離心式壓木氣機(jī)徑流式或渦輪機(jī)中間體壓氣機(jī)增壓器軸渦輪機(jī)離心式壓囑氣機(jī)簡(jiǎn)圖多級(jí)軸股流式壓儲(chǔ)氣機(jī)剖伐面圖1-導(dǎo)煌向器班2-淡輪盤屆3-配工作葉管片煉4-機(jī)林殼紹5-整份流葉片吳6繩-轉(zhuǎn)子強(qiáng)軸1.侵進(jìn)律氣道將外界踐空氣導(dǎo)敵入壓氣襖機(jī)葉輪2.依壓氣機(jī)葉已輪壓氣機(jī)中豆唯一對(duì)空出氣作功的朱部件;宵導(dǎo)風(fēng)輪和暗葉輪。壓氣機(jī)葉榜輪進(jìn)口的卡速度三角旗形。壓氣機(jī)葉袍輪結(jié)構(gòu)形維式(1)哲開式葉焰輪,流括動(dòng)損失掛大,葉婆輪效率莖最低,擊葉片剛拆性較差際,易振蛋動(dòng),因絞而在燃糊氣輪機(jī)錄和渦輪活增壓器刊中已較增少采用炭了;(2)盜半開式椅葉輪:壯葉輪無半輪蓋,稿葉片一萌側(cè)與殼處體間存販在軸向大間隙,才葉輪內(nèi)幻玉的流動(dòng)寫損失較雷封閉式續(xù)葉輪大呈,但結(jié)習(xí)構(gòu)簡(jiǎn)單慢,強(qiáng)度薄和剛度宜較好,劃適用于禿高壓比惜、高轉(zhuǎn)臟速壓氣隊(duì)機(jī),是候目前應(yīng)可用最廣橡泛的一辨種葉輪種類型;(3)豪封閉式丹葉輪:史組成封積閉通道盞,流動(dòng)慰損失小測(cè),效率期較高,段但圓周纖速度高飯,葉輪迎承受的銷應(yīng)力較濱大,不糖宜在高顛轉(zhuǎn)速下化工作,奮且結(jié)構(gòu)止復(fù)雜,仗在燃?xì)饷草啓C(jī)和軋渦輪增閥壓器中剃也已較禮少采用亞了;3.才擴(kuò)壓冤器作用:將顆壓氣機(jī)葉綱輪出口高善速空氣的多動(dòng)能轉(zhuǎn)變否為壓力能。分為有葉董擴(kuò)壓器和棍無葉擴(kuò)壓糾器兩種結(jié)睜構(gòu)。燃?xì)鈰屳啓C(jī)中一般恭采用無鉤葉擴(kuò)壓命器和有當(dāng)葉擴(kuò)壓變器串聯(lián)隆。效率區(qū)偏別,適即用范圍胖。4.莖壓氣淘機(jī)渦殼收集從擴(kuò)肯壓器出來奴的空氣,第將其引導(dǎo)凈到發(fā)動(dòng)機(jī)涼的進(jìn)氣管盤。渦殼有撕一定的擴(kuò)固壓作用,壟進(jìn)一步將役動(dòng)能轉(zhuǎn)化說為壓力能揭。分為變截豆面渦殼和述等截面渦跪殼。5.殿軸承與嚷潤(rùn)滑增壓器京的壽命斷很大程踢度上取私?jīng)Q于軸候承的壽撕命6.密餡封與冷卻二、離心席式壓氣機(jī)債的工作原否理1.困壓氣機(jī)中搖的空氣狀納態(tài)與變化協(xié)趨勢(shì)圖離心式桑壓氣機(jī)抵簡(jiǎn)圖2.泳壓氣機(jī)的像焓熵圖2.難壓氣桂機(jī)的主磚要性能退參數(shù):(1)懇增壓比π(2)允空氣流消量:(3)壓膠氣機(jī)的定輕熵效率ηb(4)壓校氣機(jī)轉(zhuǎn)速展nb三、離類心式壓廊氣機(jī)中頓的空氣慚流動(dòng)1.謹(jǐn)空氣在疲葉輪中淺的流動(dòng)壓氣機(jī)才葉輪的簡(jiǎn)進(jìn)、出宰口速度日三角形慣性旋順流對(duì)葉謀片通道圖內(nèi)氣流返運(yùn)動(dòng)的非影響由于葉輪煙上的葉片肯數(shù)目有限隸,在空氣斥的慣性作耳用下葉片啦通道內(nèi)存向在著與葉頃輪轉(zhuǎn)向相艇反的氣流虜轉(zhuǎn)動(dòng),稱按為慣性漩戲流,可以助由速度疊圓加方法來欣解釋葉片通士道內(nèi)速卡度的疊窄加環(huán)流速賊度念(b)臭徑向速率度允(c)浮疊加速灑度夢(mèng)(d)轟氣體壓省力離心式莫壓氣機(jī)辟葉輪內(nèi)苦的氣流粉模型氣流壓力負(fù)在葉片內(nèi)移通道內(nèi)不喉均勻分布掃,使得同討一葉片兩瓜邊的氣流削壓力不同舍,這種壓規(guī)力差使半提開式葉輪并與殼體的剪軸向間隙基中產(chǎn)生自濫高壓區(qū)(正工作面)洪向低壓區(qū)掩流動(dòng),高臥壓區(qū)以“越+”表示信,低壓區(qū)用則以“-磁”表示,2.彩壓氣機(jī)伐葉輪中的壞流動(dòng)損失(1)茄導(dǎo)風(fēng)輪茄中的損退失;主要是氣閣流的摩擦江損失及出挖現(xiàn)超聲速駁時(shí)的波阻孕損失;(2)氣雖流在葉輪監(jiān)中由軸向露轉(zhuǎn)為徑向察流動(dòng)所產(chǎn)白生的損失裂;(3)謠葉輪徑蔥向流道冬部分的浩摩擦損航失與分那離損失3.增壓宜氣機(jī)葉當(dāng)輪中的擊摩擦損地失(輪鐵盤損失閣)(1)摩密擦損失;絮工作輪盤槳表面與殼牌體間氣體滔相互摩擦懷引起的損牽失;(2)鼓韻風(fēng)損失;(3)潛炊流損失葉輪中滅的鼓風(fēng)帳環(huán)流4.健空瞞氣在無微葉擴(kuò)壓嗽器中的桂流動(dòng)(1)流旋動(dòng)跡線在無葉央擴(kuò)壓器株中氣流循的速度霸是隨所閱處的位抱置的直批徑的增江加而降海低,c爆的下降鐵意味著婚靜壓力素的提高版,因此么,無葉暑擴(kuò)壓器責(zé)進(jìn)、出某口速度秀之比標(biāo)晝志著它扯的擴(kuò)壓目能力,逼稱為擴(kuò)耕壓器速鑰度比,妙c1/c3=D1/D2<1,由爽此無葉擴(kuò)積壓器主要瞇靠增大直霧徑來提高蛙空氣的靜竟壓力能??諝庠跓o閱葉擴(kuò)壓器挺中的流動(dòng)(2)轟無葉擴(kuò)塞壓器的格優(yōu)缺點(diǎn)天:無葉擴(kuò)壓扮器具有結(jié)氏構(gòu)簡(jiǎn)單、孩制造容易務(wù)而且使壓徹氣機(jī)的流隱量范圍較慮寬等優(yōu)點(diǎn)習(xí),但在同土樣減速糧比條件道下,無碌葉擴(kuò)壓儉器的尺詢寸較大陸,因此躺氣流的難運(yùn)動(dòng)路換程較長(zhǎng)乏,摩擦熔損失大局,以及沖受葉輪拳出口速械度分布犬不均勻度的影響毫,無葉娘擴(kuò)壓進(jìn)戚口的氣電流速度曲及方向螺亦不均才勻,導(dǎo)亦致較大委的氣流靜混合損份失等。(2)侮葉片擴(kuò)巡壽壓器中成的空氣聯(lián)流動(dòng)葉片擴(kuò)焦壓器的閑結(jié)構(gòu)空氣在葉勾片擴(kuò)壓器冶中的流動(dòng)摟:比較無葉貓擴(kuò)壓器與琴有葉擴(kuò)壓準(zhǔn)器的減速半比,在同芬樣直徑密搞度之比時(shí)袍,葉片擴(kuò)咽壓器的減裙速比小于案無葉擴(kuò)壓之器的,即煮葉片擴(kuò)壓噴器的擴(kuò)壓披能力較大黨,如果要翼求同樣的叢擴(kuò)壓能力必,則葉片拘擴(kuò)壓器的磨尺寸小于潤(rùn)無葉擴(kuò)壓勁器尺寸,葉片擴(kuò)壓算器的效率稀較高,主海要原因是鞠安裝葉片遣后,一方馬面有整流躬作用,使擋氣流趨于涌均勻,減按少了混合釀?chuàng)p失,另市一方面縮奮短了空氣悉在擴(kuò)壓器至中的行程焰,減少了頓摩擦阻力宰損失。5、離心式壓仆氣機(jī)的流北量特性線(1)離省心式壓氣惱機(jī)的流量肥特性線(唯如圖所示水)πk=f1(mk,nk),ηk=f2(mk,nk)上述特牛性曲線椅一般用呼試驗(yàn)求牌出,計(jì)澡算機(jī)模昂擬還達(dá)迫不到要斤求。由圖可容以看出跨如下特英點(diǎn):①當(dāng)nk一定時(shí),公隨著mk↓→πk↑達(dá)到某撇一值時(shí)πk↓,ηk↑達(dá)到某歉一值時(shí),壺ηk↓;②當(dāng)nk一定時(shí),附mk減至某一鴉值時(shí)→出啊現(xiàn)喘振;③當(dāng)nk變化時(shí),享nk↑→mk↑,πk↑↑;④在某穩(wěn)個(gè)nk下,mk隨著πk↓而增腔加,當(dāng)蛇πk將至某一志值后,mk達(dá)到最牛大值,舞氣流馬尿赫數(shù)為夕1,此哀時(shí)繼續(xù)鐘降低πk,mk也不會(huì)增烘加,壓氣皺機(jī)出現(xiàn)堵即塞。壓氣機(jī)嚷的通用痰特性線(2)監(jiān)離心壓譜氣機(jī)的柜通用特爪性因環(huán)境燥條件發(fā)垃生變化斷,壓氣謙機(jī)特性候線會(huì)發(fā)奧生變化悅,為使搭壓氣機(jī)震特性線應(yīng)適用不折同地點(diǎn)蜻和環(huán)境局,可根虧據(jù)氣體斃流動(dòng)相靈似原理論,用相駕似的參掘數(shù)來繪虹制壓氣腹機(jī)特性迅線。這軌樣的壓冬氣機(jī)特梨性線稱際通用特心性線。壓氣機(jī)限的相似掩參數(shù)是繪馬赫數(shù)和式中,塌Ca:壓氣機(jī)職的軸向流稻速;u1:葉輪瞎進(jìn)口外果徑處圓紅周速度槍。凡與Mca和Mu成比例自的參數(shù)舟也是相娃似參數(shù)夏,圖7朋-21夕就是用殺折合參嘆數(shù)繪制虜?shù)耐ㄓ脥{特性曲道線。折合流條量為:折合轉(zhuǎn)速獨(dú)為:當(dāng)試驗(yàn)咳時(shí)的大條氣條件p0=0.1惹013M羞Pa、T0=288接K時(shí),折身合參數(shù)眉就和實(shí)籠際參數(shù)映相同,帖即:mcv=mk,傾ncv=nk。壓氣機(jī)特曉性曲線形厭狀的成因喘振的原紀(jì)因:當(dāng)nk一定時(shí),仰mk顯著小于禍設(shè)計(jì)流量糊時(shí),葉片暴擴(kuò)壓器和朗葉輪進(jìn)口感處氣流分脫離現(xiàn)象隨弦mk下降而上濫升,當(dāng)流旨量小到某深一最小值鴿時(shí),氣流沿分離現(xiàn)象習(xí)會(huì)擴(kuò)展至授整個(gè)葉片套擴(kuò)壓器和厭葉輪通道結(jié)內(nèi),壓氣見機(jī)內(nèi)的壓躬力低于后碗面管道內(nèi)糟的壓力,住發(fā)生氣流程由管道向爹壓氣機(jī)倒灶灌,隨之厚而發(fā)生相紹反現(xiàn)象,索如此反復(fù)莫,使氣流遺產(chǎn)生劇烈剪的振蕩,職葉片振動(dòng)肚,噪聲加乖劇,管道的內(nèi)壓力大田幅波動(dòng),穿從而出現(xiàn)顫喘振現(xiàn)象存。五、軸流馬式壓氣機(jī)空氣在軸救流式壓氣謀機(jī)中的流勝動(dòng)方向大役致平行于腳工作輪軸可,流動(dòng)特我點(diǎn)是結(jié)構(gòu)市上容易組尤織多極壓辱縮,以每頸一級(jí)都較脫低的增壓畫壓力比獲籮得較高的鍛總增壓壓防力比。一鳳般每級(jí)壓警力比在1最.15~順1.35嫂之間,空刃氣流經(jīng)每穩(wěn)級(jí)葉片通瓜道時(shí)無需真急劇改變?cè)较?,減奸少了流動(dòng)趨損失,因南而壓氣機(jī)革效率較高貍,特別是瞧大流量時(shí)仔軸流式壓繳氣機(jī)較離動(dòng)心式壓氣惡機(jī)更容易雨獲得較高桂的效率,一般軸吹流式壓嫂氣機(jī)效它率87擊%以上容,而離龍心式壓委氣機(jī)最燃高84肌~85鎮(zhèn)%。一般軸流闊式壓氣機(jī)漸效率87擺%以上,回而離心式辱壓氣機(jī)最呀高84~葵85%。芳因此,多賢極軸流式師壓氣機(jī)具劣有流量大眾,高效率猾、小迎風(fēng)留面積等優(yōu)賴點(diǎn),在現(xiàn)盜代航空用叨燃?xì)鉁u輪匙發(fā)動(dòng)機(jī)中我多采用軸罵流式壓氣膛機(jī)。多級(jí)軸叉流式壓箏氣機(jī)剖禽面圖1-導(dǎo)剩向器古2-檢輪盤烏3-觸工作葉略片說4-機(jī)圈殼稅5-整赤流葉片污6贊-轉(zhuǎn)子垂軸軸流式呈壓氣機(jī)道通過工顯作輪葉宣片對(duì)空憲氣做功嚇,提高雹氣力的裂壓力勢(shì)類能和動(dòng)率能,然領(lǐng)后再通貧過整流挽器葉片是通道的漢擴(kuò)壓作及用,使截氣體所漫具有的餅動(dòng)能進(jìn)山一步轉(zhuǎn)阿化為壓奶力能,嫁達(dá)到壓系縮空氣扛的作用瓣。多極鵝軸流式辣壓氣機(jī)墳具有每忙級(jí)中流煤動(dòng)情況杰相似、全工作原腦理相同接的特點(diǎn)獎(jiǎng),所以業(yè)針對(duì)一蠟個(gè)級(jí)進(jìn)責(zé)行研究陪。軸流式壓悔氣機(jī)的級(jí)伐示意圖a.工作很輪b遞-整流器1.環(huán)翅形葉柵和奏平面葉柵騎:通道面積撲,進(jìn)出葉勤柵的相對(duì)閃速度氣流在平百面葉柵中俗的流動(dòng)流道內(nèi)某掃半徑處的欲環(huán)形葉柵工作輪葉幼柵2僻-整流器手葉柵2.密基元級(jí)含速度三隸角形:基元級(jí)嫂中氣流耳速度的粉變化氣體流過協(xié)壓氣機(jī)工浴作輪與整兔流器后,龜壓力和密提度相應(yīng)增爸加,由定傍常流連續(xù)愧方程可知陵:當(dāng)整個(gè)霸壓氣機(jī)級(jí)新的葉片高刊度相同時(shí)末,進(jìn)出口秧絕對(duì)速度披的軸向分簡(jiǎn)速ca就會(huì)逐留漸降低籃;反之車,若保汽持進(jìn)出醒口軸向烤分速不鍋?zhàn)?,則杠壓氣機(jī)蠢級(jí)的葉白片高度吐就應(yīng)隨探之逐漸會(huì)降低。辱在實(shí)際厲軸流式巴壓氣機(jī)走級(jí)的設(shè)溪計(jì)中多物采用兩駁者都變辛化的設(shè)偷計(jì),即陸葉片高畝度由級(jí)培的進(jìn)口廊向出口惕遞減,腦且軸向巴分速沿腫進(jìn)口往籃出口方逢向而略日有降低確。基元級(jí)喉的速度概三角形時(shí)(b)時(shí)3.騎壓氣機(jī)竄級(jí)對(duì)氣撞流作功辭:氣流所以筆能從壓氣限機(jī)的進(jìn)口挽沿壓力遞剩增的方向盼流動(dòng),是奧由于外界獨(dú)通過工作畝輪葉片對(duì)誰氣流加入脹了機(jī)械功淚。由氣流近流經(jīng)基元偵級(jí)工作葉洗輪葉柵的拾受力情況和可說明葉班片對(duì)氣流嗚做功。工作葉仆片與氣宋流間的開作用力(a)葉乒腹與葉背知上的壓力討分布(b)工駱作葉片與齡氣流間的忌作用力t-葉距鞋(柵距)慮葉柵的一對(duì)個(gè)間距寬桃度4.注壓氣機(jī)抽基元級(jí)圍的焓熵把圖:氣流流荷過基元捉級(jí)的定獨(dú)熵過程樹1-2閃I-3著I,實(shí)可際的氣美體壓縮勞過程為殊1-2城-3?;?jí)的堵焓熵圖5.氣偏體在軸蘿流式壓療氣機(jī)中猜的流動(dòng)昌與損失氣流流過栽葉片時(shí)在概其前緣分剃為兩段:龍葉背和葉鐮腹;由于葉背券和葉腹型隆線不同所長(zhǎng)以兩股氣呼流的速度摧也不同,婚葉背氣流外速度高,問局部可達(dá)匆超聲速,斗葉腹氣流務(wù)速度低.平面葉沙柵中的葡葉型損顧失(a)葉綁型腹面與艙背面附面炮層情況敘(b)值葉柵通道武的激波氣流流過溉葉片時(shí)除財(cái)平面葉柵簡(jiǎn)的損失外糾,還有以就下?lián)p失:(1)報(bào)摩擦損駛失(2)春機(jī)械功損損失;(3)市二次流產(chǎn)損失葉片通道確內(nèi)流動(dòng)損咸失情況示尚意圖(a)脖徑向間烘隙中的擊流動(dòng)情笛況;(牲b)端敵部的二際次流情埋況6.軸夏流式壓氣粥機(jī)的特性賠曲線單級(jí)軸探流式壓足氣機(jī)特六性曲線多級(jí)軸流欺式壓氣機(jī)鈔特性曲線——壓氣帆機(jī)相對(duì)轉(zhuǎn)琴速——壓氣修機(jī)相隨轉(zhuǎn)請(qǐng)速——壓配氣機(jī)設(shè)搭計(jì)狀態(tài)蝕的轉(zhuǎn)速多級(jí)軸流替式壓氣機(jī)著的特性曲罰線的特點(diǎn)薦:隨空氣丸流量增辮加,增把壓壓力睜比與效墨率比單錘極下降摘得更劇澤烈,特烏別是在怖高轉(zhuǎn)速化下,特滴性曲線扎尤為陡少峭。即錫多級(jí)軸寶流式壓腫氣機(jī)的算工作范到圍較單潑級(jí)的工源作范圍怎都狹窄串,因此茄,多級(jí)燈軸流式楚壓氣機(jī)耀不能適殲應(yīng)在轉(zhuǎn)都速不變櫻而空氣朋流量變肯化較大稼的情況棚下工作同。軸流式酷壓氣機(jī)極在轉(zhuǎn)速漂不變時(shí)暈,流量職變化對(duì)心速度三畢角形的祥影響(a)短設(shè)計(jì)工而況時(shí)世(b店)流量?jī)€增加時(shí)腦,(c)流恰量減小時(shí)壓,軸流式亮壓氣機(jī)災(zāi)的通用欲特性曲聚線第五章貸渦輪湖機(jī)的工作彈原理工作過程率與壓氣機(jī)黑相反,它市是把發(fā)動(dòng)首機(jī)排出的億廢氣能量免轉(zhuǎn)化為機(jī)土械功來驅(qū)悲動(dòng)壓氣機(jī)作葉輪的一誼種原動(dòng)機(jī)字。渦輪增凳壓器的碧性能在倍很大程隨度上取正決于渦筒輪的性憤能。一、渦保輪的分算類1.軸昨流式渦輪斜:體積大蜘,流量范閃圍寬,大嶄流量范圍貓內(nèi)具有較夏高的效率駝;2.徑果流式向心轉(zhuǎn)渦輪:緊輩湊、體積額小、小流惠量范圍內(nèi)羞具有較高草的效率;3.營(yíng)混流式溝渦輪:按燃?xì)獠跍u輪銜中焓降委的分類沖動(dòng)式渦貪輪;反動(dòng)式渦烘輪二、渦輪煩的結(jié)構(gòu)進(jìn)氣殼;釀即蝸殼,說把廢氣以你盡量少的駕流動(dòng)損失啞和盡量均勻的分敢布引導(dǎo)到曉渦輪噴嘴雨環(huán)入口;噴嘴環(huán)舉:導(dǎo)向古器,流緣瑞通截面秒呈漸縮坡形,作窮用是使鍬具有一定壓力彩和溫度蔬的燃?xì)庥闻蛎浖幼焖俨从我?guī)定方織向進(jìn)入億工作葉態(tài)輪。工作葉輪蔑;唯一承稼受氣體做穿功的元件歪,把氣體尊動(dòng)能轉(zhuǎn)化權(quán)為機(jī)械功耳響壓氣宮機(jī)輸出看;排氣殼;喉收集廢氣議并排入大覽氣。三、渦省輪的工殃作原理1.缺軸流式渦樣輪的速度呈三角形:徑流式清渦輪的仗速度三棗角形:2.歌渦援輪工作熊過程的荒焓熵圖說:3.技渦輪的主恰要工作參蜜數(shù):(1)粘反動(dòng)度ΩT:葉輪中尋實(shí)際焓降逝與渦輪機(jī)疤膨脹至出紡口壓力的撿總焓降之懼比;對(duì)反動(dòng)度踢的分析:氣對(duì)徑向葉疫片ΩT處于0誤.45期~0.適52之禾間,ΩT過大和過道小;(2)撈定熵效率謎:表征級(jí)持的總定熵蛇焓降轉(zhuǎn)變米為轉(zhuǎn)子功逢的程度;輪周效率廁:燃?xì)庠诖咻喼苌献龆惖墓εc燃南氣理論上縱的滯止定堅(jiān)熵焓降之選比;有效效尚率:考知慮了各誰種機(jī)械敬摩擦損絡(luò)失功;(3)膨鄙脹比:代飽表氣體在蒸渦輪中具帽有的做功棋能力的重蝦要參數(shù);(4)流甲量:在渦牙輪增壓發(fā)字動(dòng)機(jī)中,贊無泄漏和安放氣時(shí),弦通過渦輪模的燃?xì)饬魉α康扔趬浩細(xì)鈾C(jī)流量挑與發(fā)動(dòng)機(jī)嘉燃燒的燃端料量之和餡;(5)裹葉片速裹比u1/cI:cI為燃?xì)忤T從進(jìn)口揭狀態(tài)h艷0定熵姥膨脹到膚渦輪出掀口狀態(tài)脊h2I,能達(dá)到淋的最高理遭想速度,敗是一個(gè)假透想速度,很u1是工作輪竟入口處的增葉輪線速先度;在對(duì)渦客輪和壓懂氣機(jī)進(jìn)雅行匹配疫計(jì)算時(shí)三需要該漸參數(shù)。(6)渦剖輪轉(zhuǎn)速:渦輪增壓嬌器聯(lián)合工密作過程的浙焓熵圖:定壓過釘程和膨擔(dān)脹過程方;壓氣機(jī)特和渦輪吹的效率善計(jì)算;5.張渦輪梨的特性抹曲線:(1)流季量特性曲咬線:轉(zhuǎn)速一否定時(shí),斗徑流式秒向心渦市輪膨脹搶比πT隨流量變籍化的關(guān)系憤。在不同轉(zhuǎn)素速下隨流巾量的增大致,膨脹比πT增加,但挽膨脹比增測(cè)加的越大早,流量變綢化越不明見顯;當(dāng)膨廢脹比不變拘而轉(zhuǎn)速增贈(zèng)加,由于老離心力的退增加使葉遞輪進(jìn)口處妄的壓力增墨大,因而收反動(dòng)度增摸加,即渦崖輪噴嘴中耐的焓降減印小,噴嘴餃環(huán)出口處慘氣流速度戰(zhàn)下降。徑流式冶渦流的技流量特懂性(2)包效率特休性曲線漲:渦輪膨脹捎比一定時(shí)渡,渦輪效誰率隨速比腳u1/cI的變化關(guān)劈燕系。徑流式渦朋輪在最佳丈速比下效顯率最高,按離開這一姻速比越遠(yuǎn)愛,效率越光低,徑流饒式渦輪的姥最高效率聯(lián)范圍較窄講,當(dāng)超過武一定數(shù)值球后渦輪效抵率急劇下袋降。(3)柳通用特巨性曲線相似參繳數(shù)繪制劈燕的渦輪飛機(jī)特性烈曲線(3)通腸用特性曲鉆線相似參數(shù)藥繪制的渦散輪機(jī)特性侮曲線徑流式渦判流的通用燦特性曲線6.妙渦輪增壓預(yù)器的支撐揮與軸承7.敗徑流畏式渦輪特與軸流呀式渦輪葛優(yōu)缺點(diǎn)鑼的比較與軸流茄式渦輪霧相比,仗徑流式告渦輪具醋有以下迎優(yōu)點(diǎn):(1)正懷如離心式狂壓氣機(jī)具本有較高的維增壓比一需樣,徑流稿式渦輪具噸有較高的競(jìng)膨脹比,它可高達(dá)4斬:1,因暖而徑流式嬌渦輪具有選體積小、休重量輕結(jié)塑構(gòu)緊湊優(yōu)抹點(diǎn);(2)舌在小功斤率范圍緊內(nèi)它的叉效率較牲高;(3)徑特流式渦輪勵(lì)對(duì)通流部派分幾何形眼狀的偏差功不太敏感醉;(4)位結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)揮單,工徹作輪可撒以整體灘鑄造,捎工作應(yīng)捎力小,穗在同樣巾的工作侵輪應(yīng)力信下,徑輝流式渦初輪的許控用圓周貍速度較系軸流式像高,允妄許輪周翼速度高丹達(dá)40薄0m/勒s,,雞可在一俱級(jí)中實(shí)杰現(xiàn)較大灑的焓降巧。與軸流址式渦輪佛相比,槽徑流式煙渦輪具畏有以下玻缺點(diǎn):(1)礦渦輪殼跡體直徑肯較大,恥難以建乖造多級(jí)堆結(jié)構(gòu),蹈因而難堅(jiān)以建造鈴大功率張的徑流吉式渦輪鄉(xiāng)豐;(2)禮很高的丘轉(zhuǎn)速降千低了徑貧流式渦惜輪軸承學(xué)的工作礦可靠性笨,;(3)融整個(gè)葉炊輪暴露喚在高溫主氣流中暑,輪盤北溫差大米,熱應(yīng)識(shí)力較大敞;第六章翼內(nèi)喪燃機(jī)的耍排氣能歸量的利使用6.1欺排氣可丸用能在內(nèi)燃機(jī)翻中,一般壟燃料總能把量的25%以上被銹排氣所額帶走。哈利用這薯部分排緒氣能量嗚驅(qū)動(dòng)渦播輪增壓癢器,是迫提高內(nèi)莖燃機(jī)熱愧效率的帳重要途盤徑之一漏。排氣間最大可智用能系鉗指缸內(nèi)滔排氣無業(yè)損失地屢流到渦柏輪出口三背壓(背壓即櫻渦輪出辟口的環(huán)腿境壓力)所具有赴的作功伸能力,櫻它包括象三部分?jǐn)z能量:燃?xì)庥社娕艢忾T(口)開啟始妻點(diǎn)壓力蜜等熵膨菊脹到渦題輪出口血背壓所植作之功央;活塞佩推擠排待氣所作倉之功;漠掃氣過牙量空氣駱自掃氣晝壓力等歐熵膨脹往至渦輪秘出口背叛壓所作亡之功。排氣可拾用能約占潤(rùn)排氣最大讀可用能的60%。四沖程內(nèi)調(diào)燃機(jī)的排墻氣最大可扒用能(一)中四沖程嚇內(nèi)燃機(jī)占的排氣老最大可話用能W哭z四沖程內(nèi)恐燃機(jī)的排持氣最大可姿用能Wz臉包括三部蘿分,定壓渦存輪增壓毒四沖程豪柴油機(jī)春的理想原示功圖1.柏燃?xì)獾囊翱捎媚芗躓g氣缸內(nèi)映每循環(huán)奇燃?xì)鈓rg從排氣日始點(diǎn)(澡點(diǎn)b)輕狀態(tài)等炭熵膨脹槳至渦輪夸出口背慕壓p0′(點(diǎn)f怕)所具皮有的可杯用能量企Wg,蘭相應(yīng)于潛圖上面攝積bf澤1b所選表示的跡功,即2.梳活塞推灰擠排氣羅的能量享WL活塞推屈擠排氣爐所作之處功WL,相當(dāng)撈于圖上驅(qū)面積a界123索a所表攪示的功鉗,即WL=(ps-p0′)Vs3.峽掃氣過蹤蝶量空氣斑的可用廉能Ws掃氣過溫量空氣感的體積隙為(V3-V3′),質(zhì)項(xiàng)量為(煤φs-1)mrg,自掃栗氣空氣杏壓力ps等熵膨爽脹至渦管輪出口杠背壓p0′所作的洪功(相承應(yīng)于圖蝴上對(duì)應(yīng)首面積3突2j3傻′3)稍為四沖程奪內(nèi)燃機(jī)存排氣最慚大可用活能為:Wz=Wg+WL+Ws二沖程從內(nèi)燃機(jī)舟排氣的痕最大可搜用能如尾圖6-追36所暑示。它狡與四沖咳程內(nèi)燃棋機(jī)不同池之處在賞于掃氣魯過程的縮慧能量Ws幾乎占排畏氣最大可政用能Wz的一半籠,而活塊塞對(duì)排峰氣所作覽之功WL卻很小。排氣門待(口)美在點(diǎn)b蔬開啟而慚在點(diǎn)a址關(guān)閉。墾排氣的墨最大可封用能Wz包括三部階分能量,鄙即Wz=Wg+WL+WsWz相當(dāng)碑于示功圖焰面積bf腔j3′3閉b所表示鉤的功。(二)黑二宿沖程內(nèi)蝴燃機(jī)排咐氣的最炸大可用捕能Wz1.燃?xì)獾目刹队媚躓g氣缸內(nèi)倚每循環(huán)倦燃?xì)鈓rg自排氣始貪點(diǎn)(點(diǎn)b覆)狀態(tài)等拆熵膨脹至渦輪襲出口背您壓p0′(點(diǎn)f兇)所擁呢有的可住用能:Wg相當(dāng)于森示功圖沙面積b六f1a鋪3b所鋸表示的叔功。2.五活塞推格擠排氣悄的能量補(bǔ)WLWL=(ps-p0′)(Va-V3)WL相當(dāng)于抓示功圖神面積a很123今a所表苦示的功纏。3.泛掃氣花過量空聲氣的可所用能W孫sWs相當(dāng)宵于示功圖霜面積32清j3′3猾所表示的掃功。(三)膜能量傳拐遞效率和序渦輪進(jìn)口扇排氣可用而能WT排氣的矩能量傳奮遞效率俯定義為艱渦輪進(jìn)未口排氣倍可用能每WT與排氣外最大可步用能Wz之比,呼即:ηE的高低標(biāo)夾志能量在誦排氣系統(tǒng)斤傳遞過程獻(xiàn)中流動(dòng)損繞失的大小族。ηE是一個(gè)途統(tǒng)觀的頑平均數(shù)柏量??偛m能量損知失為:ΔE=Δ付Ev+ΔEc+ΔED+ΔEM+ΔEF+ΔEh若深入丑分析排皂氣過程鑒的各個(gè)姓階段就蟲可知,ΔEv是能晚量傳遞中翻的主要損懼失,約占行總損失的撞60%~雪70%,排氣可用紀(jì)能的損失下主要發(fā)生黑在自由排育氣階段,糠此時(shí)節(jié)流始損失很大個(gè),ηE將最低榆;在以館后的強(qiáng)報(bào)制排氣煩階段,攜由于排僵氣門開刃啟已很倍大,主門要是燃浸氣流動(dòng)梁的摩擦件損失和港局部阻廣力損失追,其值贏一般較縮慧小,故堪此時(shí)ηE較高。排氣過鉗程中ηE的變化情謎況由于渦克輪進(jìn)口老排氣可賀用能WT與渦輪前燒壓力波的切形態(tài)相關(guān)拒,而該壓貓力波主要申受到排氣衫道形狀、界排氣門開米啟規(guī)律、員排氣管形鍛狀、尺寸擔(dān)和分支情銳況,以及住渦輪流通牽截面大小灑的影響。轉(zhuǎn)因此WT或ηE的大小乓代表了鴨從內(nèi)燃敘機(jī)排氣財(cái)門至渦項(xiàng)輪這一振段排氣渾系統(tǒng)設(shè)增計(jì)的良逆好程度青。換言哨之,良爽好設(shè)計(jì)霸的排氣精系統(tǒng),濟(jì)能獲得餅較理想愿的壓力冰波形態(tài)秘,從而葵獲得較狀高的ηE。理想的壓盤力波一般默應(yīng)具備如裕下形態(tài):①排旗氣管內(nèi)屯壓力在圍氣缸開喝始排氣送時(shí)應(yīng)迅狹速上升嫩,以減即少排氣霸門處的藥節(jié)流損質(zhì)失;②惱在排氣知行程,重活塞上衣行推擠雨燃?xì)鈺r(shí)躍,排氣茫管壓力誼應(yīng)迅速鬧降低,職以減小竟泵氣損殿失;③在兩進(jìn)、排氣姨門重疊期摟內(nèi),排氣騾壓力波應(yīng)魂出現(xiàn)波谷憤,增大進(jìn)恒、排氣之掀間的壓牽差,以跌利清掃情缸內(nèi)殘肯余燃?xì)庹?。如果能確儲(chǔ)定WT,則可按宣式求得ηE。為了存計(jì)算WT,對(duì)于脈免沖渦輪增蹲壓系統(tǒng),剃必須有渦么輪前壓力限波pT=f(φ)和藥溫度波向TT=f(φ)曲索線。一三般可用沒試驗(yàn)方成法測(cè)錄意壓力波悶和溫度刻波曲線籌,或用右數(shù)學(xué)模擾擬計(jì)算耽得到。第七章雨現(xiàn)紡代渦輪極增壓系弟統(tǒng)一、渦輪坡增壓系統(tǒng)過的基本型員式按利用排焦氣能量的葵基本方式奇分為定壓永渦輪增壓甘系統(tǒng)和脈形沖渦輪增逃壓系統(tǒng),付以及由此扔而演變和場(chǎng)發(fā)展的其追他多種渦晶輪增壓系篩統(tǒng)。1.定壓渦輪嚴(yán)增壓系統(tǒng)渦輪增壓繁系統(tǒng)示意奧圖(a)定壓式;(b)脈沖式冬1—?dú)獾芨祝?川—排氣流管;3濱—渦輪貌;4—繪壓氣機(jī)魔;5—燦進(jìn)氣總察管(1)定國壓渦輪增面壓系統(tǒng)特棵點(diǎn)此系統(tǒng)的輕特點(diǎn)是渦與輪前的燃猴氣壓力pT基本上土保持一置定。為紗此,柴瞎油機(jī)的缺各缸排完氣都接苦到一根玩容積足撈夠大,穩(wěn)能起穩(wěn)匪定壓力評(píng)作用的壯排氣總側(cè)管上,挖然后和忌渦輪進(jìn)腐口相連咱接,渦控輪是單倉進(jìn)氣口炊的。(1)定訪壓系統(tǒng)伶中排氣娃能被利鄉(xiāng)豐用的情香況:①氣缸排氣桌所具有的俱可用能Wg為:bf1分b=建b5e太b(Wg1)+餓ef1眼5e隔(Wg2)定壓系槳統(tǒng)中只腫能用e邁f15火e。②活塞對(duì)排刺氣所作的埋功WL:451越24;③掃氣空保氣所具述有的功壘W(wǎng)s:ig伸24i拖;④脈沖油能量轉(zhuǎn)擁化為熱圖能,使蓮廢氣溫象度升高扶而獲得努附加功噸:ee′f′fe。定壓渦輪紙?jiān)鰤核臎_腰程柴油機(jī)述的理想示澇功圖(2)定壓緒渦輪增壓贈(zèng)系統(tǒng)的優(yōu)慮點(diǎn):①在定壓膏條件下遍,全周鑒進(jìn)氣,殖效率較對(duì)高;②排氣管攔系統(tǒng)簡(jiǎn)軟單成本速低。增仆壓器布刺置較自堡由;③不紡會(huì)由于鎮(zhèn)壓力波鞭的干擾往而使發(fā)倡動(dòng)機(jī)的仁轉(zhuǎn)速上蹦限受到限制;(3)拉主要缺籌點(diǎn):①脈沖能量您利用率低葛;②發(fā)動(dòng)機(jī)沫低速扭彼矩特性蓋和加速喬性能差角。2.追脈沖荒渦輪增爬壓系統(tǒng)為了更好鵲地利用內(nèi)頃燃機(jī)排氣頓的脈沖能節(jié)量E1,可采用各脈沖渦輪疫增壓系統(tǒng)總,圖所示墓。(1)特雀點(diǎn)①把柴禁油機(jī)各缸貨的排氣支突管做得短哀而細(xì),通褲常是2~帆3缸連接葵一根排氣籍管,每一店根排氣管抽均和渦輪環(huán)一個(gè)進(jìn)氣炎口相連接屠,整個(gè)排訓(xùn)氣管系的斬容積較小潛,排氣管公內(nèi)的壓力晴波動(dòng)大。②脈沖增儉壓系統(tǒng)丈中排氣周管內(nèi)壓寧力波動(dòng)詳情況如槍圖所示疑。a理翁想情況室下排氣曲無損失衡,排氣濁管被瞬屠時(shí)充滿坦,壓力壯瞬時(shí)升應(yīng)高,缸尿內(nèi)壓力翁p等于啄管內(nèi)壓虛力pr;b實(shí)際上嗽氣門不會(huì)可能瞬妻時(shí)開啟駛,排氣半管內(nèi)也脆不可能便瞬時(shí)充起滿,氣賣門喉口刻處存在念節(jié)流損互失,所魂以排氣它門打開浙后,要個(gè)經(jīng)過一腿段時(shí)間t后,排氣蘿管內(nèi)壓力pr才能接近p。c濱由于該息系統(tǒng)排療氣管容儉積設(shè)計(jì)育的較小妙,通常嶺可利用暫排氣脈房誠沖能量岔的30倡~50攜%。③在小容積瓜的排氣管絮中,管內(nèi)姥氣體通過敘渦輪的排船空也快,請(qǐng)壓力迅速奪下降,產(chǎn)貿(mào)生的壓力岸波谷可促夸進(jìn)氣缸掃漸氣,并減米少活塞推院擠排氣所罰作的泵氣菜功。3.脈沖式和決定壓式渦鄰輪增壓系事統(tǒng)的比較(1)排氣因能量利徐用的效鑼果①排氣能量械傳遞效率騙ηE。在增壓遺度較低閥時(shí),脈界沖渦輪純?cè)鰤旱拇姚荅較高,躬當(dāng)隨著削增壓度信的增加練,脈沖仿與定壓沿逐漸接往近。②渦湯輪效率鎖ηT定壓增壓縱系統(tǒng),在妨渦輪中的焦能量轉(zhuǎn)換飄過程是穩(wěn)桃定的,而英脈沖增壓崗系統(tǒng)能量暖變化很大諒,∴ηT定壓≥ηT脈沖。③渦劣輪增壓搏系統(tǒng)的圾有效性家指標(biāo)(蒜排氣總清效率)佳KE。KE定義為披壓氣機(jī)亡的等熵謹(jǐn)壓縮功壞Wks與氣缸排閘氣最大可摟用能Wz的比值握,也是餐排氣能吧量傳遞趨效率ηE和渦輪水增壓器灣效率ηTk的乘積違,當(dāng)pk<0.鏟25M跟Pa時(shí)堆,采用規(guī)脈沖增題壓系統(tǒng)況,對(duì)排背氣能量熄的利用怪較為有碧利,這遭時(shí)KE較高。當(dāng)pk>0.2售5MPa杯時(shí),采用紅定壓增壓囑系統(tǒng),對(duì)倦排氣能量溫的利用較沸為有利,耳這時(shí)KE較高。(2)對(duì)繼柴油機(jī)性胸能的影響①柴油機(jī)的恥加速性脈沖系統(tǒng)瞇的響應(yīng)較壤快,加速側(cè)性能比定匯壓系統(tǒng)好太。②柴油機(jī)租的低速均扭矩特窯性由于脈沖悲增壓系統(tǒng)詢對(duì)排氣能暖量的節(jié)流拜損失相對(duì)幸較小,可克以較好地醬利用脈沖貪能量,因驗(yàn)此,脈沖壘增壓柴油乓機(jī)的低速將扭矩特性討比定壓渦憤輪增壓柴數(shù)油機(jī)的好牽。③柴油機(jī)鋤的油耗衛(wèi)率脈沖增速壓系統(tǒng)夾在pk較低并處袖于部分負(fù)啦荷時(shí),具另有較好的襖油耗率ge;采用嘴定壓增凳壓系統(tǒng)炭時(shí),在毫高增壓貼滿負(fù)荷濕時(shí)才有忙較好的墓油耗率恒。④柴油機(jī)掃拖氣質(zhì)量脈沖增壓復(fù)系統(tǒng)可利憐用排氣壓運(yùn)力波的波丈谷加強(qiáng)氣保缸掃氣。械定壓增壓劍系統(tǒng)在高攏增壓滿負(fù)草荷時(shí)有較畢好的掃氣延質(zhì)量,但江在低負(fù)荷題時(shí)掃氣效教果較差。(3)增茄壓系統(tǒng)的貸結(jié)構(gòu)定壓增掙壓系統(tǒng)俯的排氣價(jià)管結(jié)構(gòu)啄較簡(jiǎn)單散,布置枯比較方霉便。脈巨沖增壓張系統(tǒng)的炒排氣管岔結(jié)構(gòu)較甩為復(fù)雜岡。3.2挪影響良脈沖能量六利用的因甩素(1)不排氣門認(rèn)開啟定牙時(shí)(2)犬排氣門蓄開啟規(guī)今律(3)排甘氣門流通凈面積(4)桿排氣管喬流通面雞積(5)排攏氣管長(zhǎng)度(6)燭渦輪流也通面積3.3排氣管分頓支在多缸機(jī)邊中,應(yīng)避盞免相鄰氣遵缸排氣的處互相干擾雅,需要對(duì)釋排氣管進(jìn)田行分支。澆分支的原掃則是,一裳根排氣管通所連各缸瓜的排氣相麗位必須互敘不重疊,完或者重疊張很小。由屑于一般四贊沖程柴油點(diǎn)機(jī)排氣門己開啟持續(xù)前時(shí)間約240℃A~2橡80℃A,二沖程兼柴油機(jī)約120℃A。因此,助一根排氣雀管所連接幣的氣缸數(shù)假目一般≤3,同時(shí)壤這3缸的排文氣相位烤必須相紡互均勻貓錯(cuò)開。如發(fā)火順想序?yàn)?—5—3—6—2—4的直列6缸四沖程搶柴油機(jī),凝可將1、2、3缸排氣責(zé)支管連彈接在一鵝根排氣儀管上,稻而4、5、6缸排氣支搶管連接在架另一根排己氣管上。揀對(duì)發(fā)火順勵(lì)序?yàn)?—3—4—2的直列4缸柴油吳機(jī),則情應(yīng)將1、4缸和2、3缸各連席接一根衛(wèi)排氣管付。6缸柴焰油機(jī)排葛氣壓力視波示意義圖(a)連6缸共一根遵排氣管(b)3缸共一根叉排氣管3.4傲脈沖紋轉(zhuǎn)換器脈沖轉(zhuǎn)換代器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)頸圖各缸排拳氣通過阿較長(zhǎng)的顧支管與尤脈沖轉(zhuǎn)刑換器相雷連接,慕脈沖轉(zhuǎn)望換器再棄和渦輪姑進(jìn)口連婆接。脈沖轉(zhuǎn)宣換器的舌基本原課理是:杰來自各絞缸的廢挑氣在收幟縮段加扇速,其藏壓力能躁先轉(zhuǎn)化午為動(dòng)能或,然后吸在高速榴低壓下構(gòu)在混合鍋管中混林合,較徹快的氣紅流加速殲較慢的維氣流,腦實(shí)現(xiàn)氣創(chuàng)流速度逗平衡。慰在混合鐘管中會(huì)嚴(yán)產(chǎn)生膨尊脹波,擠傳到先委期排氣(即速度謊較慢)的支管躁時(shí),會(huì)項(xiàng)產(chǎn)生一搞個(gè)較大頑的壓力群降而產(chǎn)伙生引射趕作用,婦從而避旨免了相跡鄰2個(gè)氣缸辟的排氣息過程有名一部分睛重疊,受而造成刊先排氣役的氣缸磚的掃氣遠(yuǎn)干擾。藥在擴(kuò)壓酸段中氣鉆流的動(dòng)亞能轉(zhuǎn)化原為壓力或能,然丹后進(jìn)入誕渦輪。由于脈至沖轉(zhuǎn)換嗎器要有握一個(gè)容桑積較大員的穩(wěn)壓惜,且要縮慧進(jìn)行兩擦次能量宮轉(zhuǎn)換(乓壓力能→動(dòng)能,屢動(dòng)能→壓力能)路,伴隨很斥大的流動(dòng)址損失?;笥诖耍瑢忝}沖轉(zhuǎn)換板器簡(jiǎn)化為叛一個(gè)Y形鈔管,省去把穩(wěn)壓室,輛縮減混合桌管,使結(jié)疫構(gòu)大大簡(jiǎn)蝴化,這種波簡(jiǎn)單的脈而沖轉(zhuǎn)換器賤可使4缸榴、8缸和斗16缸柴廟油機(jī)獲得尖與3脈沖銅增壓系統(tǒng)址大致相當(dāng)且的效果。3.5模件式梯脈沖轉(zhuǎn)左換器MPC系統(tǒng)MPC問增壓系般統(tǒng)是由剛法國熱亮機(jī)研究托所提出坐的,已勸成功地封應(yīng)用在統(tǒng)PC、盡PA系帆列柴油稿機(jī)上。帝MP誼C系統(tǒng)實(shí)登際上是責(zé)多脈沖烤系統(tǒng)的血發(fā)展,夏目的在封于兼顧負(fù)多脈沖微系統(tǒng)和柴定壓系民統(tǒng)的優(yōu)償點(diǎn)而克妖服多脈妥沖變換謊系統(tǒng)中盒存在的挎壓力波遍的反射襲以及定巨壓系統(tǒng)成中燃?xì)赓€動(dòng)能損池失的缺饒點(diǎn)。MPC系統(tǒng)結(jié)燦構(gòu)是一獨(dú)種串接呼式排氣沫管系統(tǒng)蠅,每個(gè)竭氣缸在翻其出口穴處接一洋個(gè)模件忠(如圖江所示)眼。各個(gè)統(tǒng)氣缸的MPC模件彼此轟相連,其血圓柱部分古就組成了勞排氣總管猜。一端封車閉,另一關(guān)端通向渦遇輪進(jìn)口,孔向渦輪定名壓供氣。斜與相應(yīng)的旋氣缸排氣柱口連接是MPC的引射材器,以剛角度α雙與圓柱蛇部分相仙交。MPC模件MPC增壓系口統(tǒng)MPC系惜統(tǒng)的工作免原理是:當(dāng)氣缸棚排氣門滾打開后司,廢氣青即流入孟引射器類,并在夏其中被糠加速,椒以較高屯的氣流尼速度流鎮(zhèn)向總管幫,壓力閣明顯下賠降,減尾少了總總管中的榆壓力波臨動(dòng)。引奪射器噴激嘴出口眉的氣流派速度能禍傳遞給謹(jǐn)總管內(nèi)芬具有一榴定速度危的氣體這,再一差起流向識(shí)渦輪進(jìn)緩口。由鼠于引射預(yù)器本體淋的容積農(nóng)非常小堪,噴嘴它對(duì)排氣霧總管與漢引射器蘇本體之找間起了睜動(dòng)力隔逮離作用況,一方道面使氣膝缸排氣步初期的待脈沖壓膊力不會(huì)腫直接傳肉到排氣凱總管,銷干擾其香他缸的需掃氣;紹另一方器面,可范使引射睬器內(nèi)的覆壓力能渴迅速跟兄上氣缸勇內(nèi)壓力邊的變化熔,減少球氣流在嘉排氣門蒼處的節(jié)震流損失治。還可編消除多扣脈沖增畝壓時(shí)遇稈到的壓跳力波反域射問題線。MPC系統(tǒng)的晚能量傳孫遞效率講與脈沖柿系統(tǒng)的喉相當(dāng)。MPC系統(tǒng)中對(duì)烏性能影響訪較大的主抽要結(jié)構(gòu)參奇數(shù)為:①引射器的透有效截面膊積F2及其形池狀引射器型噴嘴出兆口截面網(wǎng)積F2和進(jìn)口寒截面積F1之比(即F2/F1)稱為收縮神系數(shù)f。一般可喪選取f=0倚.4~鬼0.8。②總管內(nèi)孝徑dd比定壓仇增壓系吃統(tǒng)的要辰小,其乘目的是攏為了保什存速度嬸能。③引射器與便總管的交映角θ一般θ橫角在3沖0°左披右,較茶小的θ撓角,可堂對(duì)其上導(dǎo)游的氣忍體起到政較好的雁引射作沖用,有株利于上炸游氣缸伍的掃氣巴。但θ上角過小預(yù),將引盤起引射游器流道衣加長(zhǎng),嚷甚至引訓(xùn)起氣流換產(chǎn)生分澆離→流動(dòng)損胡失↑。4、增壓群對(duì)柴油機(jī)嬌工作過程久主要參數(shù)齒的影響(1)作對(duì)機(jī)械應(yīng)鍋力有關(guān)參止數(shù)的影響罵;(2)俱對(duì)熱應(yīng)力串有關(guān)參數(shù)滅的影響;(3)職對(duì)動(dòng)誘力性的惹影響;(4)驕對(duì)掃氣系倘數(shù)的影響以;(5)授對(duì)充量系諸數(shù)的影響暴;(6)首對(duì)過量空邀氣系數(shù)的超影響;(7)勺對(duì)機(jī)駕械效率且的影響5、增壓壤系統(tǒng)熱力號(hào)參數(shù)的確熊定主要的增擱壓參數(shù)有池:增壓比πk或增壓壓洗力pk(MP叼a)??諝饬髁框_mk(kg具/s)盈或容積繳流量Vα(m3/s)。渦輪前凡燃?xì)馄郊【鶞囟壤鮐T(K)刮。確定增損壓參數(shù)轉(zhuǎn)的合理港順序應(yīng)快該是:錄先從考偉慮柴油嬌機(jī)可靠車性和壽音命(熱揭負(fù)荷)陜出發(fā),拉定下渦襯輪前的跪排氣溫竊度TT,根據(jù)昏定出空編氣流量株mk,再根妄據(jù)柴油步機(jī)的通順流特性衣確定增獎(jiǎng)壓壓力綁pk,然后根錢據(jù)渦輪增美壓器的總昌效率確定紀(jì)渦輪前的芬平均排氣鍋壓力,并櫻初步確定椅渦輪的通輕流面積。(1)逆空氣流汽量mk渦輪增壓恐柴油機(jī)所袍需的空氣崗流量mL可按下列協(xié)公式計(jì)算肯:(5-1)壓氣機(jī)賞的空氣宇流量:mk=mL/Z高(k忙g/s)式中,Z旁——一臺(tái)凍柴油機(jī)所腦用的增壓報(bào)器臺(tái)數(shù)。αφs是總過獄量空氣咸系數(shù),柔一般通據(jù)過能量桂平衡方名程式來估算。(2)灘增壓壓力含pkpk=ps+Δpzk(5-2犬)式中,Δ牽pzk—中冷娛器內(nèi)壓茂降,一騎般Δpzk不超過販5~6共kPa。通過柴謝油機(jī)的桶空氣流匯量還可虎以按下柔式計(jì)算邊:(5-棄3)式(5-踏1)和式籍(5-3其)應(yīng)相等鄭,故可得待柴油機(jī)進(jìn)豬氣管內(nèi)壓搜力(5-憑4)pk與pe有關(guān),沉一般:四沖程峰高速柴底油機(jī)的品pk/pe=0.1墾45~0襯.170??;二沖程愚柴油機(jī)系的pk/pe=0.18~0.21;(3)承增壓空捐氣溫度賺Tk(5-5信)柴油機(jī)之進(jìn)氣溫副度TsTs=Tk-ΔTzk(5-6擇)一般中地冷器后爹的空氣拐溫度Ts比中冷瓣器進(jìn)水鈔溫度高摸10~允25K箏。當(dāng)Ts<(2暑73+字70)莫K時(shí),完一般可沫不設(shè)中份冷器。(4)男渦輪的流萄量mT一臺(tái)柴象油機(jī)匹謎配一個(gè)壓渦輪增欠壓器時(shí)酒,mT=mk+gf式中,gf——每棚秒與一步個(gè)增壓藏器連接奪的氣缸眉燃油消六耗量,也可用初下式估折算得出年:(5-閘7)若取α蘿=1.待8,淹L冷′0=14焰.3,割φs=1.1劫5,則君:在估算爆時(shí),可挑取mT=(1~獸1.03熊)mk。(5)境渦挎輪進(jìn)口煎排氣壓牙力pT對(duì)于定奔?jí)涸鰤簳到y(tǒng),濃渦輪前乳燃?xì)鈮嚎屏T可根據(jù)僚渦輪和敲壓氣機(jī)透的功率優(yōu)平衡求水出,即闖:NT=Nk(5-承8)式中,η效′m——渦輪土增壓器機(jī)滾械效率;p′0——渦輪價(jià)排氣壓力節(jié)。渦輪增革壓器綜合形效率ηTk=ηTηkη′m。根據(jù)式(5-8),可確定怨?jié)M足功率究平衡條件閑的pT值。為了巨保證柴油念機(jī)掃氣,pT應(yīng)低于ps值(即低于pk值)。為了分喪析pT和pk值的關(guān)系遷,將式(5-8)進(jìn)行變憑換,令及則(5-粘9)若取k垃=1.糠4,kT=1.劍33,陵RT=29.稼3,R=飾29.2熄7,則k1=1.1御5。其他酷參數(shù)均已卸知,故可償確定PT值有了排丸氣流量前mT、渦輪均前排氣來平均壓瓶力pT和溫度TT就可以航估算渦裁輪流通原面積。渦輪流元通面積租是由噴披嘴環(huán)出盞口面積追FN和渦輪輪率動(dòng)葉出口壺面積FB組成,首仿先有渦輪宗當(dāng)量噴嘴竿面積F'T:采用幾何逢當(dāng)量噴嘴重面積F'T’乘以總流啊量系數(shù)μT作為有尚效渦輪垮當(dāng)量噴楚嘴面積FT。再根據(jù)渦遇輪通流特弦性計(jì)算出拾有效渦輪貧當(dāng)量通流焦面積:μTFT,其中μT隨膨脹捷比πT的關(guān)系錦式或曲倡線一般愧由渦輪確增壓器糠廠提供悶。第八章低渦輪增沉壓器與內(nèi)濟(jì)燃機(jī)的配流合特性為內(nèi)燃機(jī)呀匹配渦輪疼增壓器一兵般應(yīng)滿足呢下列要求跌;(1)熟滿足內(nèi)軍燃機(jī)所困需的增浮壓壓力姓和空氣鑒流量;(2)穩(wěn)賓定工作,廈不發(fā)生喘近振或堵塞(3)雞聯(lián)合運(yùn)拔行線傳晉過壓氣鐮機(jī)高效校區(qū),相鎮(zhèn)平行;(4)飽渦輪增資壓器可哲靠工作美,不超吸速,不缸超溫。8.1內(nèi)燃機(jī)鑄與渦輪溝、壓氣席機(jī)的匹半配內(nèi)燃機(jī)通與渦輪小增壓器戰(zhàn)的匹配封包含三嘗個(gè)方面拾,即內(nèi)京燃機(jī)與馬壓氣機(jī)垮的匹配冠、內(nèi)燃津機(jī)與渦尸輪的匹皮配,以念及壓氣舒機(jī)與渦捏輪的匹唯配。(1)內(nèi)燃機(jī)挽與壓氣炊機(jī)的匹暗配壓氣機(jī)亡要達(dá)到掌預(yù)定的葛增壓比兆及空氣趴流量,纖渦輪前唉排氣溫牧度不超償過設(shè)定展值,增格壓壓力面也不宜貿(mào)過高,勿渦輪增多壓器轉(zhuǎn)腔速不超本過設(shè)計(jì)久許可值萬,而且組要具有葉足夠高僅的效率劈燕ηk。不同用環(huán)途的內(nèi)亞燃機(jī)對(duì)帝壓氣機(jī)鑰特性的居要求是規(guī)不同的倉,對(duì)于括發(fā)電用殲的固定供式內(nèi)燃謠機(jī)和按辟螺旋槳茅特性工妖作的船痰用內(nèi)燃現(xiàn)機(jī),一世般的壓嚇氣機(jī)特怎性均能席滿足要鵝求,而旺車用內(nèi)庫燃機(jī)的段轉(zhuǎn)速范誓圍寬廣祖,要求唱相相應(yīng)惕的壓氣百機(jī)應(yīng)具隔有寬廣巷的流量團(tuán)范圍和摩較寬的復(fù)高效區(qū)艙。但壓鈴氣機(jī)在肯高壓比歇下要得叫到寬廣頭的流量丈范圍和全高的效踐率是相少當(dāng)困難春的。內(nèi)燃機(jī)與扛壓氣機(jī)匹拜配時(shí),要獵有壓氣機(jī)耀流量特性錘和內(nèi)燃機(jī)巨的流通特塘性,將兩責(zé)種特性線帆相疊合就驚可看出其憐匹配情況刺。良好的屬匹配應(yīng)障是內(nèi)燃雕機(jī)特性仙線穿過值壓氣機(jī)艙的高效感區(qū),且腎最好使晚內(nèi)燃機(jī)侍運(yùn)行線兵與壓氣子機(jī)等效理線相平紹行,應(yīng)突防止內(nèi)撓燃機(jī)耗優(yōu)氣特性宿線處于基壓氣機(jī)閉的低效丘區(qū)或過冤于接近拍喘振線

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