流动轨迹线分布见图6,喷嘴环通道内流动轨迹线与叶片型线相吻合,本设计所得到叶片通道内型线较理想。
4.4 性能参数
流量、转速等的变化,喷嘴环气动性能也会随着不同的工作状态发生变化,由于边界条件和计算中没有考虑涡轮叶轮的扰动等因素,计算结果和实际存在一定的误差,但相对两个状态的计算,采用的计算方法一致,具有可比性,通过相对比较可知:大开度时喷嘴性能优于小开度,可变喷嘴在调节范围内喷嘴环效率最大变化为12.49%,具体比较见表1。
表1 大小开度气动性能比较
5 结论
计算分析表明,我们设计的AVNT径流涡轮增压器喷嘴环设计较理想;喷嘴环通道内型线与气体流动流线接近;前缘滞止和尾缘气流交汇均引起相应的流动损失。为降低喷嘴流动损失提高涡轮效率,从气动模拟考虑可进行如下结构优化以提高性能:
⑴ 针对前缘点阻挡滞止,可通过调整安装角、减小逆流面积进行优化;
⑵ 针对喷嘴环尾部的优化,应力求尾部曲线段光滑过渡,减弱气流撞击损失。
⑶ 针对喷嘴环叶片整体形状而言,从模拟结果来看,该设计叶片通道未有涡流、横流、气流脱离等现象,设计较合理,若进一步提高设计,可对不同曲线段的连接处进行优化,力求型面曲线连续光滑过渡,以获得低流损翼形叶型[4]。(E-works)