一、计算流体动力学在涡轮增压器设计中的应用——以NAPIER297型增压器为研究实例(上)（论文文献综述）
杜骏[1]（2013）在《V型柴油机采用EGR系统的计算与试验研究》文中研究表明随着人们对能源危机和环境保护意识的加强，对柴油机性能和排放要求也越来越高。废气再循环技术（EGR）是目前柴油机降低NOx排放的一种有效手段，在国外已经成为一项比较成熟的技术并应用于柴油机上。本文以TBD234V12柴油机为基础，完成了增压柴油机的EGR系统的设计，研究了不同EGR系统对柴油机性能和排放的影响。本文系统的论述了NOx的生成机理并进行了较为详细的分析，针对涡轮增压柴油机在高负荷时的平均进气压力高于平均排气压力，废气难以再循环到进气管中，设计了一套带有文丘里管结构的EGR系统。该系统可以在较小影响进气压力的前提下，将排气引入到进气管，实现废气再循环。并利用CFD软件建立了其计算模型并进行了模拟计算，通过对不同EGR率状态下的流场分析，验证了文丘里管的设计方案。本文在原有增压柴油机台架基础上，通过选用合适的EGR阀和废气中冷器，完成了V型增压柴油机EGR系统试验台的设计与搭建。对不同工况点进行了EGR试验，通过调节EGR阀控制了EGR率的大小，为保证试验中柴油机工作的稳定性，EGR率控制在15%以内。通过对试验结果进行对比分析，从缸内工作过程和排放特性上研究了EGR对柴油机性能的影响。综合各参数随EGR率变化的趋势，得出试验工况点最佳的EGR率。应用GT-Power软件建立了带EGR系统的V型增压柴油机仿真模型，按照柴油机螺旋桨特性选定了高中低不同仿真工况点，分别分析了压缩比和喷油定时对柴油机性能的影响，针对不同工况点确定了最优压缩比和喷油定时，通过对75%负荷缸内三个瞬时时刻的火焰区详细分析了NOx和Soot的生成机理。为研究不同EGR系统对柴油机性能的影响，利用仿真模型分别对EGR并联系统和串联系统进行了仿真计算，对仿真结果进行了对比分析，研究表明并联EGR系统能达到更高的EGR率，而串联EGR系统能在降低NOx排放的同时较小的影响柴油机的动力性和经济性能。故综合而言，带并联系统的EGR系统更适合该型柴油机的使用。
芦成英[2]（2012）在《可变截面涡轮增压器（VGT）流场分析》文中指出随着科技的发展，增压技术无疑是强化内燃机的最有效方法之一，同时对降低内燃机的污染、噪声和提高燃油经济性都有积极的影响。由于常规涡轮增压器在低转速时表现扭力不足、燃油经济性差和瞬时响应迟缓的问题，可采用可变截面涡轮增压器（VGT）解决上诉问题。本文以某型号可变截面涡轮增压器（VGT）为研究对象，探讨了采用计算机辅助工具（CAD）和计算流体力学软件（CFD）在可变截面涡轮增压器喷嘴环仿形和设计中的应用。论文主要工作如下：1.进行相关的基本理论与设计优化方法的研究，并从实验中统计出柴油机在不同工况下涡轮进出口排气压力，温度等涡轮增压器的敏感参数。2.利用三维造型软件PRO/E对增压器进行建模，再将模型导入ICEM CFD软件中进行网格划分和建立边界条件。3.在FLUENT软件中对所建立的数学模型进行了三维定常流动模拟计算，分析增压器内部流场包括速度、压力、温度的分布情况，通过这种模拟，能够较可靠地反映出流体在增压器内部的复杂流动，为喷嘴环的设计和改进提供流场依据。通过对最大扭矩点与标定点两个工况的流场进行仿真分析，可以看出气体的流动规律基本符合流体动力学，这说明用FLUENT来模拟增压器内部流场是有具有很高的可信度。但是根据仿真结果也可以看出在喷嘴环叶片外侧的气体流动不规律，不可避免的影响涡轮的效率，本文的研究具有较强的实用性，专门针对喷嘴环建立了计算机辅助设计，实现了喷嘴环内三维模型的参数化，为优化设计提供流场判断依据。
Dick·Amos,刘景宝[3]（2006）在《Napier 7系列涡轮增压器的持续开发》文中指出为适应市场需求,Napier公司在上个世纪90年代末研制了NA297和NA357型涡轮增压器产品。这些产品在海运和发电应用领域确立了稳固的地位。开发工作的一个基本组成部分是一个受控的验证程序,Wrtsil柴油机公司对此给予了特别支持。该程序包括,在交付现场试验之前,先在Napier试验台上对涡轮增压器进行全面试验,然后在试验室内进行与发动机的配机试验。验证程序特别规定要在苛刻条件下（诸如:超负荷和负荷循环）测试涡轮增压器的性能和适应能力。进一步的现场验证还使公司能对更长期的效果（例如烧重油）作出评价。指定用于验证的样机仍处于监测之中,其验证结果被用于产品改进和强化新的开发工作。NA297和NA357型增压器的成功经验和通过验证程序的执行而产生的自信促进了Wrtsil公司和Napier公司之间在新的7系列产品方面的交流。新的NA397和NA307型增压器就是这种合作的结果。这些增压器的开发建立在早先产品的成功基础上,同时也吸收了在验证过程中得到的经验。NA397型涡轮增压器采用新的空气动力学叶轮和涡轮结构,并有许多其它新的或改进的结构特点。分析能力的提高有助于优化设计,最大限度地减小了叶轮的应力。采用了新的涡轮端密封系统,从而允许使用更高的油压,并且对因烧重油时润滑油污染造成的磨损加速问题更具适应能力。这种封密已被装置试验、试验台试验和现场运用所认可,从而确认其可信度。亦对增压器的涡轮出气壳进行了结构改进,采用新的转速传感器、模件式隔热装置并改变加工工艺以改进质量和控制成本。NA397型涡轮增压器在顺利通过第一阶段——试验室试验和装机试验后,于2003年夏季开始进行现场试验验证。在此期间,增压器以超负荷长时间运行并完成了500次快速全负荷循环。增压器还经受了热停机考验而未发生轴承损坏,并进行了全面的振动考查。NA307型涡轮增压器正处于设计阶段,它采用NA397型增压器中所用的新的Napier“PM”涡轮,并正在签订配套工具合同。首台样机将于2004年春季制成,届时,它将按NA397型增压器的程序完成初期鉴定。通过早期提供理论上的振动分析数据,将进一步加强合作,以保证安装特性得到优化。这一理论随后将由实际试验结果进行验证。这些新的涡轮增压器显示了制造商与用户之间的技术合作是有益的。双方共同开发涡轮增压器能更好地满足发动机的要求,并能保证提交给现场使用的产品首先经过全面验证。这种合作将继续,以研制出可靠的产品设备。
王维民[4]（2006）在《离心压缩机轴位移故障自愈调控及密封改进增效技术研究》文中认为本论文基于机械装备复杂系统故障自愈原理，针对石油化工等过程工业的心脏设备高压离心压缩机运转过程中存在由于转子轴向位移过大而引起的联锁停车问题和压缩机内泄漏大等重大问题，提出了轴位移故障自愈调控系统以及平衡盘密封改进方案，并对此进行了系统的理论与技术可行性论证，为解决石化以及其它过程设备的长周期与高效率运转提供了具有创新性的理论和技术基础。 高压离心压缩机是很多大型过程工业的心脏设备，其安全可靠性是整个过程装置安全可靠性中最关键的一个环节；压缩机又是高耗能装置，其运行效率往往是决定产品能耗的主要因素。从上世纪60年代开始，国际工程科技界开发了设备故障监测诊断技术，在工业企业逐步推行预知维修和智能维修，并推广采用紧急停车联锁系统。大型过程装置由个别设备发生故障而引起的非计划停车，不但会给企业带来巨大的经济损失以及对环境的污染，而且由于停车后装备的动态信息立即消失，很不利于对装备故障的判断及消除，往往导致在停车检修后重新启动时又有可能带来新的故障。 但是，根据系统故障自愈原理，某些过程设备的故障是不必停车就可以“治愈”的。具体到离心压缩机轴位移故障发生的原因和条件，本文指出主要是：离心压缩机转子的残余轴向力的影响因素众多，一方面在设计阶段的计算不易准确，导致压缩机固有的可靠性低；另一方面在压缩机运行过程中，由于工况的波动以及自身结构参数的变化往往会使残余轴向力增大，从而导致轴位移故障。在故障自愈理论的指导下，本文提出了轴位移故障自愈调控系统；基于计算流体力学理论和计算机数值分析技术，在本文中开发的转子轴向推力精确分析技术可以精确计算多种因素对转子轴向推力的影响，并且可以证明通过动态调整转子的残余轴向力使得转子保持轴向稳定是可行的；在本文中提出了将平衡盘的迷宫密封结构改变为迷宫-干气组合密封结构，不但有利于动态调整转子的残余轴向力，还可使压缩机的效率提高4％；论文还进行了基于流-热-固耦合的干气密封可靠性分析。论文的主要研究内容和具有技术创新性的研究成果如下： （1）阐述了故障自愈理论并提出轴位移故障自愈调控系统。基于故
余鑫[5]（2005）在《汽车液力变矩器内流场的数值分析》文中研究表明本文是在葛安林教授负责的《越野车液力变矩器与电控自动换档系统的研究》课题基础上进行的深入研究,以军车用W305 型液力变矩器为研究对象,借助Unigraphics,ICEM 及STAR-CD 平台,采用三元流计算方法分析了液力变矩器的内部流场。本文的目的是试图通过更详细的了解液力变矩器的内流场来了解如何更好的改善液力变矩器的性能。本文研究的主要内容有: 1、阐述了CFD 的基本分析原理,说明了网格生成策略和边界条件,为对变矩器内流场的数值模拟提供坚实的理论基础。2、针对W305 型液力变矩器,用Unigraphics 建立液力变矩器流道的三维几何模型,利用网格划分软件ICEM-CFD 合理建立流道的网格模型,根据液力变矩器的实际工作情况设置计算边界条件。3、对STAR-CD 软件中的多种湍流模型、速度压力耦合算法和离散格式进行较充分的对比分析,根据计算过程和计算结果来确定适合液力变矩器计算的模型和算法。4、应用合理的网格方案,应用合适的边界条件,对变矩器的不同工况进行计算,通过计算结果定量对比验证了变矩器整体性能的计算和试验值,然后定性分析了变矩器泵轮、涡轮和泵轮的内流场,分析其特征,为变矩器优化设计积累依据。
董以敏,郭连振[6]（2001）在《国内外柴油机文献题录》文中进行了进一步梳理
F.J.G.Heyes,M.Myszko,丁业民,孙慧云[7]（2001）在《计算流体动力学在涡轮增压器设计中的应用——以NAPIER297型增压器为研究实例（下）》文中研究说明
F.J.G.Heyes,M.Myszko,丁业民,孙慧云[8]（2001）在《计算流体动力学在涡轮增压器设计中的应用——以NAPIER297型增压器为研究实例（上）》文中研究说明不断提高涡轮增压器的性能是历史性的要求。今天的发动机制造商需要压比为 5或大于 5而且总效率大于 70 %的涡轮增压器。本文探讨了如何使用计算流体动力学开发新型涡轮增压器NAPIER 2 97,描述了影响增压器性能的各个方面及各方面典型的效率损失 ,同时还表明了各种不同的计算流体动力学 （CFD）软件包如何用来分析增压器设计中的一些重要的空气动力学元件（包括压气机叶轮、轴流涡轮叶栅和涡轮壳 ）。文中说明了NAPIER 2 97型增压器如何设计才能满足发动机制造商的不同要求 ,具体是 ,对固定式发动机 ,怎样实现增压器在高压比时具有最高效率 ;对具有螺旋桨特性的发动机 ,怎样实现增压器在低压比时具有最高效率。
二、计算流体动力学在涡轮增压器设计中的应用——以NAPIER297型增压器为研究实例(上)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、计算流体动力学在涡轮增压器设计中的应用——以NAPIER297型增压器为研究实例(上)（论文提纲范文）
（1）V型柴油机采用EGR系统的计算与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 降低 NOx 技术手段 |
| 1.3 EGR 降低 NOx 排放机理 |
| 1.4 EGR 研究现状和发展方向 |
| 1.5 V 型增压柴油机 EGR 技术线路 |
| 1.6 本课题研究内容 |
| 第2章 柴油机工作过程计算模型 |
| 2.1 柴油机缸内工作过程计算模型 |
| 2.1.1 基本假设 |
| 2.1.2 基本微分方程 |
| 2.2 缸内工作过程计算的边界条件 |
| 2.2.1 燃烧放热率的计算 |
| 2.2.2 气缸周壁的传热计算 |
| 2.2.3 平均机械压力损失的计算 |
| 2.2.4 进排气阀的流量计算 |
| 2.2.5 气缸瞬时工作容积的计算 |
| 2.3 废气涡轮增压器计算模型 |
| 2.4 进排气系统计算模型 |
| 2.4.1 一维非定常流动模型的建立 |
| 2.4.2 中冷器计算模型 |
| 2.5 排放计算模型 |
| 2.5.1 NOx排放计算模型 |
| 2.5.2 Soot 排放计算模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 文丘里管 EGR 系统的设计 |
| 3.1 文丘里管基本工作原理 |
| 3.2 文丘里管设计原则和技术线路 |
| 3.3 文丘里管 EGR 系统设计 |
| 3.3.1 EGR 系统布置 |
| 3.3.2 文丘里管尺寸设计 |
| 3.4 文丘里管内部流动过程和计算分析 |
| 3.4.1 三维数值模拟数学模型 |
| 3.4.2 求解方法与边界条件 |
| 3.4.3 文丘里管流动状态分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 带文丘里管 EGR 系统试验结果与分析 |
| 4.1 试验对象及测量设备 |
| 4.1.1 试验发动机简介 |
| 4.1.2 试验测量设备及仪器 |
| 4.2 EGR 系统安装与试验 |
| 4.2.1 EGR 系统安装布置 |
| 4.2.2 试验方案 |
| 4.3 EGR 对柴油机燃烧影响分析 |
| 4.3.1 EGR 对燃烧过程的影响 |
| 4.3.2 EGR 对油耗的影响 |
| 4.4 EGR 率对柴油机排放特性的影响结果分析 |
| 4.4.1 EGR 系统对 CO 排放的影响 |
| 4.4.2 EGR 系统对 NOx的影响 |
| 4.4.3 EGR 系统对烟度的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 EGR 系统仿真与优化研究 |
| 5.1 EGR 系统仿真模型的建立与验证 |
| 5.1.1 EGR 系统柴油机的仿真模型的建立 |
| 5.1.2 仿真模型的验证 |
| 5.2 柴油机排放物生成研究与变参数优化分析 |
| 5.2.1 NOx和 Soot 缸内生成过程分析 |
| 5.2.2 压缩比对柴油机性能的影响 |
| 5.2.3 喷油定时对柴油机性能的影响 |
| 5.3 EGR 系统方案的比较与优化分析 |
| 5.3.1 高负荷工况下串并联 EGR 系统仿真结果比较 |
| 5.3.2 中负荷工况下串并联 EGR 系统仿真结果比较 |
| 5.3.3 低负荷工况下串并联 EGR 系统仿真结果比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 文丘里管结构图 |
| 附录B 排气旁通管结构图 |
（2）可变截面涡轮增压器（VGT）流场分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 增压技术发展概况 |
| 1.2 常规增压器的问题及改进措施 |
| 1.3 可变截面涡轮增压器（VGT）的工作原理及优点 |
| 1.4 国内外可变截面涡轮增压器（VGT）的研究现状 |
| 1.4.1 国内研究现状 |
| 1.4.2 国外研究现状 |
| 1.5 本文主要工作 |
| 第二章 可变截面涡轮增压器（VGT）与柴油机匹配计算 |
| 2.1 柴油机对可变截面涡流增压器（VGT）的要求 |
| 2.1.1 柴油机与涡轮的匹配 |
| 2.1.2 柴油机与压气机的匹配 |
| 2.1.3 压气机与涡轮的匹配 |
| 2.1.4 蜗壳与压气机的匹配 |
| 2.2 可变截面涡轮增压器（VGT）各参数关系 |
| 2.2.1 涡轮当面面积与喷嘴环叶片之间的关系 |
| 2.2.2 涡轮质量流量、涡前温度、膨胀比和增压比的计算 |
| 2.3 匹配的调整 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 可变截面涡轮增压器（VGT）的数学建模 |
| 3.1 数学模型介绍 |
| 3.2 流动模型 |
| 3.2.1 有限控制容积 |
| 3.2.2 微元体 |
| 3.3 控制方程 |
| 3.3.1 质量守恒方程 |
| 3.3.2 动量守恒方程 |
| 3.3.3 能量守恒方程 |
| 3.3.4 通用控制方程 |
| 3.3.5 其他控制方程 |
| 3.3.6 守恒型与非守恒型控制方程 |
| 3.4 湍流模型 |
| 3.4.1 The Spalart-Allmaras 模型 |
| 3.4.2 k-ε模型 |
| 3.4.3 k-ω模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 可变截面涡轮增压器（VGT）稳态流场分析 |
| 4.1 三维实体模型的建立 |
| 4.2 网格的划分 |
| 4.3 边界条件的建立 |
| 4.4 仿真结果分析 |
| 4.4.1 速度分布云图 |
| 4.4.2 压力分布云图 |
| 4.4.3 温度分布云图 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 喷嘴环叶片的优化 |
| 5.1 喷嘴环几何参数的选定 |
| 5.2 喷嘴环叶片的选型 |
| 5.3 喷嘴环叶片截面形状的造型计算 |
| 5.4 喷嘴环叶片截面绘制 |
| 5.5 气动喷嘴环仿真分析 |
| 5.5.1 速度分布云图 |
| 5.5.2 压力分布云图 |
| 5.5.3 温度分布云图 |
| 5.6 喷嘴环对涡轮流场的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）离心压缩机轴位移故障自愈调控及密封改进增效技术研究（论文提纲范文）
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的目的和意义 |
| 1.2 故障自愈原理及研究的现实意义 |
| 1.2.1 故障自愈工程的技术内涵 |
| 1.2.2 装备故障“治疗”与防范的发展历程 |
| 1.2.3 装备系统故障产生和发展的规律 |
| 1.2.3.1 研究故障产生的条件,预测可能产生故障时的工况和状态 |
| 1.2.3.2 故障初始原因的早期探测和诊断 |
| 1.2.3.3 基于参数监测的故障自愈决策系统研究 |
| 1.2.4 故障自愈机制建模研究 |
| 1.2.5 装备自愈工程的科学依据 |
| 1.2.6 装备自愈工程的国内外发展现状 |
| 1.3 离心压缩机平衡盘密封现状及改进研究的现实意义 |
| 1.3.1 平衡盘密封的研究现状及改进研究的现实意义 |
| 1.3.2 干气密封的研究现状及发展趋势 |
| 1.4 本论文研究内容 |
| 1.5 本课题的难点 |
| 1.6 本课题的创新点 |
| 第二章 离心压缩机转子气动推力研究 |
| 2.1 离心压缩机转子轴向推力研究的历史与现状 |
| 2.1.1 转子轴向推力的组成 |
| 2.1.2 经验法 |
| 2.1.3 解析法 |
| 2.1.4 数值方法 |
| 2.2 计算流体力学方法 |
| 2.2.1 流体动力学控制微分方程 |
| 2.2.1.1 质量守恒方程 |
| 2.2.1.2 动量守恒方程(Navier-Stokes方程) |
| 2.2.1.3 能量方程 |
| 2.2.1.4 控制方程的通用形式 |
| 2.2.2 湍流物理模型 |
| 2.2.2.1 湍流流动概述 |
| 2.2.2.2 湍流的Reynolds方程 |
| 2.2.2.3 涡粘模型 |
| 2.2.2.4 Reynolds应力方程模型(RSM) |
| 2.2.3 壁面模型 |
| 2.2.3.1 近壁区流动的特点 |
| 2.2.3.2 壁面函数法 |
| 2.2.4 控制方程的守恒型与非守恒型形式及单质条件 |
| 2.2.4.1 控制方程的守恒型与非守恒型 |
| 2.2.4.2 初始条件与边界条件 |
| 2.2.5 有限容积法简介 |
| 2.2.6 建立离散方程的控制容积法 |
| 2.3 计算实例 |
| 2.3.1 流体模型 |
| 2.3.1.1 可压缩流体与不可压缩流体 |
| 2.3.1.2 理想流体模型与粘性流体模型 |
| 2.3.2 热力计算 |
| 2.3.3 网格密度研究 |
| 2.3.4 边界条件设置 |
| 2.4 计算结果分析 |
| 2.4.1 轮盖侧间隙内的流场分析结果 |
| 2.4.1.1 流体的面内速度分布 |
| 2.4.1.2 流体切向速度分布 |
| 2.4.1.3 流体压力分布 |
| 2.4.1.4 叶轮两侧间隙内的流量系数 |
| 2.4.2 轮盘侧间隙内的流场分析结果 |
| 2.4.2.1 流体在子午面内的速度分布 |
| 2.4.2.2 流体切向速度分布 |
| 2.4.2.3 流体压力分布 |
| 2.4.2.4 叶轮两侧间隙内的流量系数 |
| 2.4.3 轴向推力计算结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 离心压缩机轴位移故障自愈系统研究 |
| 3.1 轴位移故障概述及自愈调控的现实意义 |
| 3.2 离心压缩机转子轴位移故障自愈系统研究 |
| 3.2.1 轴向力自适应调控原理研究 |
| 3.2.1.1 轴位移的组成 |
| 3.2.1.2 止推轴承的安全区域 |
| 3.2.1.3 离心压缩机转子运行中影响气动推力的因素 |
| 3.2.1.4 转子轴向推力自适应调控原理 |
| 3.2.2 轴位移故障诊断专家系统 |
| 3.2.3 轴位移故障自愈策略 |
| 3.3 自愈调控实例 |
| 3.3.1 实例1 |
| 3.3.2 实例2 |
| 3.3.4 实例3 |
| 3.3.4 实例4 |
| 3.3.5 实例5 |
| 3.3.6 实例6 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 故障自愈调控试验台研制 |
| 4.1 实验台主体 |
| 4.1.1 主体结构的组成 |
| 4.1.2 基本功能 |
| 4.1.3 转子动力学特性 |
| 4.2 流程及控制 |
| 4.3 压缩空气站 |
| 4.4 润滑油系统 |
| 第五章 平衡盘密封改进技术研究 |
| 5.1 迷宫密封及其优缺点 |
| 5.2 干气密封的工作原理及受力分析 |
| 5.2.1 干气密封的工作原理 |
| 5.2.2 干气密封轴向力平衡 |
| 5.2.3 干气密封的主要性能参数 |
| 5.2.4 密封面的结构几何参数 |
| 5.3 平衡盘密封结构研究 |
| 5.3.1 组合式密封系统结构设计 |
| 5.3.2 气体密封端面结构参数确定及优化 |
| 5.3.2.1 组合式密封方案设计 |
| 5.3.2.2 最小闭合力 |
| 5.3.2.3 初步设计 |
| 5.4 数值模拟 |
| 5.4.1 迷宫密封泄漏量的计算 |
| 5.4.1.1 迷宫密封泄漏量计算的简化公式 |
| 5.4.1.2 结构参数及工况 |
| 5.4.1.3 计算分析模型 |
| 5.4.1.4 计算结果分析 |
| 5.4.1.5 密封间隙对泄漏量的影响 |
| 5.4.1.6 间隙的变化对转子气动推力的影响 |
| 5.4.1.7 数值计算结果试验验证 |
| 5.4.2 干气密封内部流场模拟 |
| 5.4.2.1 物理模型 |
| 5.4.2.2 连续性和流动状态的判别 |
| 5.4.2.3 模型及边界条件的设置 |
| 5.4.2.4 气膜密封特性的计算 |
| 5.4.2.5 收敛性检查 |
| 5.4.2.6 计算结果及结果分析 |
| 5.4.2.7 端面密封结构参数优化设计 |
| 5.4.2.8 端面密封结构参数的选择 |
| 5.4.3 干气密封的平衡系数 |
| 5.5 试验台设计 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 干气密封试验研究 |
| 6.1 试验台介绍 |
| 6.2 密封端面结构参数及性能 |
| 6.3 小平衡系数干气密封试验 |
| 6.4 试验结果和计算结果对比 |
| 6.4.1 密封压力为1.35MPa时的计算结果 |
| 6.4.2 密封压力为1.6MPa时的计算结果 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 基于干气密封流-热-固耦合的可靠性分析 |
| 7.1 干气密封流-热-固耦合分析的内涵 |
| 7.1.1 基本理念 |
| 7.1.2 数值分析方法介绍 |
| 7.2 流体机械中流固耦合计算方法的发展 |
| 7.2.1 流-热-固耦合技术概述 |
| 7.2.2 流固耦合发展历史、现状及展望 |
| 7.2.3 干气密封流-热-固耦合分析的基本过程 |
| 7.2.3.1 流场-温度场耦合 |
| 7.2.3.2 流场-温度场-应力场耦合 |
| 7.3 干气密封系统流场-温度场耦合分析 |
| 7.3.1 干气密封的热量平衡 |
| 7.3.1.1 Q_F的简化计算及数值分析方法 |
| 7.3.1.2 Q_A的计算方法 |
| 7.3.1.3 Q_2的计算 |
| 7.3.1.4 Q_3的计算 |
| 7.3.1.5 对流换热系数的确定 |
| 7.3.1.6 干气密封系统流场-温度场分析模型 |
| 7.3.2 干气密封系统的工况参数和初步非等温流场分析 |
| 7.3.2.1 计算所取的工况参数 |
| 7.3.2.2 温度场数值计算结果分析 |
| 7.3.3 干气密封系统参数优化及温度场分析结果 |
| 7.3.4 小结 |
| 7.4 干气密封系统流-热-固耦合研究 |
| 7.4.1 密封环的力变形和热变形 |
| 7.4.2 力变形和热变形的影响因素 |
| 7.4.3 耦合分析模型介绍 |
| 7.4.3 静环变形计算 |
| 7.5 参数化计算程序开发 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 结论 |
| 8.1 论文的主要成果 |
| 8.2 未来研究与发展方向 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者及导师简介 |
（5）汽车液力变矩器内流场的数值分析（论文提纲范文）
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外相关领域的发展状况 |
| 1.2.1 一维束流理论 |
| 1.2.2 二维及准三维流动理论 |
| 1.2.3 三维流动理论 |
| 1.3 液力变矩器内流场的实验研究 |
| 1.4 研究内容和意义 |
| 第二章 计算流体力学分析 |
| 2.1 流体动力学控制方程 |
| 2.1.1 理想流体运动微分方程(欧拉方程) |
| 2.1.2 粘性流体运动方程(N-S 方程) |
| 2.2 三维湍流模型 |
| 2.2.1 湍流流动的特征 |
| 2.2.2 湍流的基本方程 |
| 2.2.3 湍流的数值模拟方法简介 |
| 2.2.4 直接数值模拟(DNS) |
| 2.2.5 标准k? ε两方程模型 |
| 2.2.6 雷诺应力模型(RSM) |
| 2.2.7 大涡模拟(LES) |
| 2.3 网格生成技术 |
| 2.3.1 网格类型 |
| 2.3.2 结构化网格中的Multiblock 策略 |
| 2.3.3 网格生成过程 |
| 2.3.4 网格生成软件ICEM 简介 |
| 2.4 基于有限体积法的控制方程离散 |
| 2.4.1 控制方程的统一计算形式 |
| 2.4.2 有限体积法 |
| 2.4.3 离散格式 |
| 2.5 流场数值计算算法 |
| 2.5.1 流场数值计算概述 |
| 2.5.2 流场计算的SIMPLE 系列算法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 液力变矩器内流场数值模拟 |
| 3.1 几种常用的CFD 软件简介 |
| 3.1.1 FLUENT |
| 3.1.2 CFX |
| 3.1.3 PHOENICS |
| 3.1.4 STAR-CD |
| 3.2 本文数值分析对象描述 |
| 3.3 流场计算的几何模型 |
| 3.3.1 假设和简化 |
| 3.3.2 几何模型的建立 |
| 3.4 流场的计算模型网格 |
| 3.5 控制方程和湍流模型 |
| 3.5.1 湍流模型的选择 |
| 3.5.2 速度耦合算法的选择 |
| 3.5.3 离散格式的选择 |
| 3.6 边界条件 |
| 3.7 收敛准则 |
| 3.8 计算步骤 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 变矩器内流场计算结果分析 |
| 4.1 泵轮流场分析 |
| 4.1.1 泵轮入口流场 |
| 4.1.2 泵轮中弦面的流场 |
| 4.1.3 泵轮出口面的流场 |
| 4.1.4 泵轮工作面和非工作面流场 |
| 4.1.5 泵轮流场规律总结 |
| 4.2 涡轮流场分析 |
| 4.2.1 涡轮入口面的流场 |
| 4.2.2 涡轮中弦面流场 |
| 4.2.3 涡轮出口面的流场 |
| 4.2.4 涡轮内环面流场 |
| 4.2.5 涡轮流场总结 |
| 4.3 导轮流场分析 |
| 4.3.1 导轮入口面流场 |
| 4.3.2 导轮出口面流场 |
| 4.3.3 导轮流场结论 |
| 4.4 变矩器整体性能分析 |
| 4.4.1 一维计算方法 |
| 4.4.2 对比分析 |
| 4.5 问题以及解决办法 |
| 4.5.1 问题 |
| 4.5.2 解决办法 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结 |
| 参考文献 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 致谢 |
（7）计算流体动力学在涡轮增压器设计中的应用——以NAPIER297型增压器为研究实例（下）（论文提纲范文）
| 4 CFD结果的说明 |
| 4.1 叶轮性能 |
| 4.2 叶轮失速 |
| 4.3 叶轮出口流动分布 |
| 4.4 总结 |
| 5 NAPIER 297增压器的性能 |
| 5.1 压气机 |
| 5.2 涡轮 |
| 6 结论 |
（8）计算流体动力学在涡轮增压器设计中的应用——以NAPIER297型增压器为研究实例（上）（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 增压器中的效率损失 |
| 3 CFD在设计中的使用 |
| 3.1 轴流涡轮叶片 |
| 3.2 离心式压气机叶轮 |
| 3.3 涡轮出气壳 |
四、计算流体动力学在涡轮增压器设计中的应用——以NAPIER297型增压器为研究实例(上)（论文参考文献）
- [1]V型柴油机采用EGR系统的计算与试验研究[D]. 杜骏. 哈尔滨工程大学, 2013(06)
- [2]可变截面涡轮增压器（VGT）流场分析[D]. 芦成英. 大连交通大学, 2012(03)
- [3]Napier 7系列涡轮增压器的持续开发[J]. Dick·Amos,刘景宝. 国外内燃机车, 2006(05)
- [4]离心压缩机轴位移故障自愈调控及密封改进增效技术研究[D]. 王维民. 北京化工大学, 2006(10)
- [5]汽车液力变矩器内流场的数值分析[D]. 余鑫. 吉林大学, 2005(06)
- [6]国内外柴油机文献题录[J]. 董以敏,郭连振. 柴油机, 2001(04)
- [7]计算流体动力学在涡轮增压器设计中的应用——以NAPIER297型增压器为研究实例（下）[J]. F.J.G.Heyes,M.Myszko,丁业民,孙慧云. 国外内燃机车, 2001(02)
- [8]计算流体动力学在涡轮增压器设计中的应用——以NAPIER297型增压器为研究实例（上）[J]. F.J.G.Heyes,M.Myszko,丁业民,孙慧云. 国外内燃机车, 2001(01)
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