渦輪增壓器的可變排氣門輪機概念

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渦輪增壓器的可變排氣門輪機概念

介紹了一種先進的渦輪增壓系統可變結構的概念。與普通的基于進氣門結構可變的渦輪增壓系統截然相反，本文所提出的是一種基于排氣門面積改變的可變排氣門輪機概念。除了傳統的可變渦輪結構，新的可變輪機類型被命名為可變排氣門輪機結構（VOT）。氣流改變通過輪機排氣門的氣流截斷面變化來實現，利用出口導風輪滑動套管的軸向位移實現排氣門氣流的變化。為了預測空氣動力學的性能和分析新裝置的能量損失機理，在流速場通過穩定狀態的方法進行VOT流體動力學仿真（3D-CFD）。VOT設計通過在氣門間隙和排氣門損耗間找到平衡方法而進行優化。

VOT的試驗結果顯示，相對于裝備了廢氣門（WG）的輪機，VOT效率提高5%。為了研究VOT對燃油消耗的影響并評估新的氣動執行系統，進行了發動機性能測試。VOT發動機測試結果相對WG輪機發動機顯示出性能優勢，特別是在發動機高負荷工況下。研究發現，在高負荷工況下，利用VOT結構的輪機效率增加6%，發動機燃油消耗減少1.4%；部分負荷下，發動機的性能居中，VOT輪機峰值效率和固定輪機結構的峰值效率相差不大。

刊名：Journal of Turbomachinery（英）

刊期：2014年第136期

作者：Elias Chebli et al

編譯：陳飛