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柴油机废气涡轮增压器噪声机理及性能试验研究 被引量:29
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作者 温华兵 徐文江 +1 位作者 鲍苏宁 夏兆旺 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期76-80,共5页
分析了船用柴油机废气涡轮增压器噪声机理,开展了增压器噪声频谱分析及声强识别试验研究。试验结果表明:压气机入口气动噪声频谱主要由窄带叶尖间隙噪声(TCN)和离散的叶频(BPF)及其谐次成分组成,涡壳辐射噪声主要是由叶尖间隙噪声和转... 分析了船用柴油机废气涡轮增压器噪声机理,开展了增压器噪声频谱分析及声强识别试验研究。试验结果表明:压气机入口气动噪声频谱主要由窄带叶尖间隙噪声(TCN)和离散的叶频(BPF)及其谐次成分组成,涡壳辐射噪声主要是由叶尖间隙噪声和转子轴频及其谐波引起的结构振动而产生的辐射噪声。增压器噪声的能量分布在1~8kHz较宽频率范围内,声功率与转速近似呈线性增加,由50%转速增加至标定转速时,声功率增加近20dB。 展开更多
关键词 内燃机 涡轮增压器 噪声机理 频谱分析 叶尖间隙噪声 叶频 声强
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加筋圆柱壳体支撑结构振动传递特性试验研究 被引量:11
2
作者 温华兵 左言言 +2 位作者 夏兆旺 申华 李芳 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期785-792,共8页
支撑结构型式和布置位置对加筋圆柱壳体内振动传递特性具有重要影响。文中设计了加筋圆柱壳体试验模型装置,内含壳体支撑结构、平台支撑结构和舱壁支撑结构,开展了加筋圆柱壳体模型的振动模态试验和传递特性试验。以振动传递函数为评价... 支撑结构型式和布置位置对加筋圆柱壳体内振动传递特性具有重要影响。文中设计了加筋圆柱壳体试验模型装置,内含壳体支撑结构、平台支撑结构和舱壁支撑结构,开展了加筋圆柱壳体模型的振动模态试验和传递特性试验。以振动传递函数为评价指标,研究了不同频率下支撑结构至加筋圆柱壳体表面的振动传递特性,得出振动传递特性在低频时很大程度上受到壳体结构振动模态的影响。提出等效振动传递函数概念,分析了支撑结构的型式及布置对加筋圆柱壳体传递特性的影响。试验研究结果有助于控制动力机械设备的中低频振动传递,对加筋圆柱壳体内支撑结构的声学设计具有参考价值。 展开更多
关键词 加筋圆柱壳体 支撑结构 振动传递函数 模态 试验研究
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基于FE-SEA混合法的水下双层壳体模型声振特性研究 被引量:7
3
作者 温华兵 彭子龙 +1 位作者 王康乐 程荣 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期796-801,836,共7页
基于FE-SEA混合法原理,给出了FE-SEA混合系统的运动方程、扩散场互易关系表达式、系统响应表达式、功率平衡方程;分别建立了典型单层板、双层板隔声FE-SEA混合模型,就全频段下的隔声性能进行了分析,发现等厚度下的双层板较单层板在100Hz... 基于FE-SEA混合法原理,给出了FE-SEA混合系统的运动方程、扩散场互易关系表达式、系统响应表达式、功率平衡方程;分别建立了典型单层板、双层板隔声FE-SEA混合模型,就全频段下的隔声性能进行了分析,发现等厚度下的双层板较单层板在100Hz^10kHz内隔声性能更好,且在1/3倍频程、10Hz^10kHz频率范围内的仿真结果与理论值基本符合;通过建立"球面-圆柱-球面"双层壳体水下结构模型,在施加典型柴油机激振力下,分别对双层壳间填充海水、空气、半空气-半海水等不同介质对模型的声振影响进行了分析。结果表明:在315Hz以下的低中频段有实肋板时介质的影响不大,振动主要通过实肋板进行传递;无实肋板时,介质起主要作用,因而在10kHz以内频段不同介质下的外壳表面振动速度与外界海水的声压级差异明显;海水介质下的外壳振动速度与声压级较空气介质的平均分别高22.48dB和16.88dB,而半空气-半海水介质的外壳振动速度和声压级与海水介质的较接近。 展开更多
关键词 FE-SEA混合法 双层壳体 介质 实肋板 声振特性
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复合阻振技术在舰船支撑结构中的应用研究 被引量:6
4
作者 温华兵 刘林波 +1 位作者 夏兆旺 彭子龙 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期866-873,共8页
基于质量阻振机理,分析了阻振质量偏置安装及空心阻振质量结构对阻振性能的影响,提出了综合质量阻振与阻尼减振的支撑结构复合阻振技术。采用FE-SEA法,建立了支撑结构至圆柱壳体的振动传递及声辐射特性分析模型。对比了支撑结构底部阻... 基于质量阻振机理,分析了阻振质量偏置安装及空心阻振质量结构对阻振性能的影响,提出了综合质量阻振与阻尼减振的支撑结构复合阻振技术。采用FE-SEA法,建立了支撑结构至圆柱壳体的振动传递及声辐射特性分析模型。对比了支撑结构底部阻振、四周阻振和双层阻振的阻振性能,分析了在支撑结构表面粘贴阻尼材料的减振降噪性能。结果表明,双层阻振比单层阻振、约束阻尼比自由阻尼的减振降噪效果更加明显,复合阻振技术比单独减振设计的减振频率更宽,减振效果更好。复合阻振技术对支撑结构的减振设计具有工程应用价值。 展开更多
关键词 支撑结构 质量阻振 阻尼减振 复合阻振 FE-SEA法
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基于FE-SEA混合法的空心阻振质量阻振性能研究 被引量:7
5
作者 温华兵 彭子龙 刘林波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期174-178,185,共6页
阐述了FE-SEA混合法的基本原理,分别采用FEM、SEA和FE-SEA混合法对带阻振质量薄板结构的振动速度进行预测。通过设计带近似等质量的空心梁与实心梁阻振质量的薄板结构模型实验,对上述三种方法的预测结果进行了验证。通过定义特征尺寸与... 阐述了FE-SEA混合法的基本原理,分别采用FEM、SEA和FE-SEA混合法对带阻振质量薄板结构的振动速度进行预测。通过设计带近似等质量的空心梁与实心梁阻振质量的薄板结构模型实验,对上述三种方法的预测结果进行了验证。通过定义特征尺寸与波长的比值△,找到了各自的控制频域。结果表明:采用Δ作为划分上述三种方法有效频域的指标是可行的;在分析频率8 kHz范围内,空心阻振质量比实心阻振质量的整体阻振效果提高了10 dB左右;尤其是在中高频区的阻振效果更加明显,但在100 Hz以下的低频区阻振效果不如实心阻振质量的好。说明空心阻振质量比实心阻振质量具有更好的应用前景。 展开更多
关键词 FE-SEA混合法 空心方钢 实心方钢 阻振质量 传递损失 速度响应 特征尺寸
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柴油机废气涡轮增压器压气机的气动噪声源特性研究 被引量:4
6
作者 温华兵 鲍苏宁 桑晶晶 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期638-641,14,共5页
基于雷诺时均方程(RANS)及双方程湍流模型,建立了船用大功率增压器压气机的内部流场计算模型;计算了压气机叶轮流道内的流速分布和湍流流场,得到叶片顶部出口附近的流速分布在1.02马赫和1.1马赫之间;采用基于声比拟的数值积分方法(FW-H... 基于雷诺时均方程(RANS)及双方程湍流模型,建立了船用大功率增压器压气机的内部流场计算模型;计算了压气机叶轮流道内的流速分布和湍流流场,得到叶片顶部出口附近的流速分布在1.02马赫和1.1马赫之间;采用基于声比拟的数值积分方法(FW-H方程),得到了压气机叶轮的气动噪声源,并比较了主叶片和分流叶片顶部出口位置的气动噪声频谱特征,发现两者的噪声级及叶频分布存在差异。计算表明:压气机在轴频及其谐波频率处的噪声远小于叶频噪声,主流叶片及分流叶片紊流的噪声成因不同;压气机内部流噪声源的大小主要取决于气流速度;压气机转速由8000r/min增加至16000r/min、由16000r/min增加至22000r/min,流噪声的幅值约增加12dB。 展开更多
关键词 涡轮增压器 流场 气动噪声 叶频 频谱
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全回转拖轮舱室振动噪声预报与控制 被引量:6
7
作者 温华兵 刘甄真 陈宁 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期1292-1299,共8页
分析了某全回转拖轮的主要振动噪声源,采用有限元法建立了船体结构的超单元模型,计算了船体结构的振动响应。采用统计能量法建立了舱室噪声预报模型,计算了各舱室的噪声分布,通过相同船型的实验测量验证了仿真模型。舱室振动噪声预报结... 分析了某全回转拖轮的主要振动噪声源,采用有限元法建立了船体结构的超单元模型,计算了船体结构的振动响应。采用统计能量法建立了舱室噪声预报模型,计算了各舱室的噪声分布,通过相同船型的实验测量验证了仿真模型。舱室振动噪声预报结果表明,设计的主机隔振方案可达到4~5 dB的减振和4~10 dB的降噪效果,设计的舱室吸声降噪方案可达到5~7 dB的降噪效果,主机隔振和舱室吸声降噪综合方案可达到近10 dB的降噪效果,显著改善了舱室振动噪声水平。 展开更多
关键词 全回转拖轮 有限元法 统计能量法 振动响应 舱室噪声 预报 隔振
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轮机工程专业创新人才培养模式及其实训平台建设 被引量:19
8
作者 温华兵 杨兴林 +3 位作者 刘炜 陈宁 冯国增 孔祥雷 《船海工程》 2014年第1期28-31,共4页
为应对国际海事组织强制推行新的能效法规及排放标准,通过调查问卷与总结分析,得到我国船舶行业轮机工程专业创新人才素质内涵的基本组成和特点,清晰地界定了其基本内涵。提出了轮机工程专业的培养方案与培养要求,构建5维一体的创新人... 为应对国际海事组织强制推行新的能效法规及排放标准,通过调查问卷与总结分析,得到我国船舶行业轮机工程专业创新人才素质内涵的基本组成和特点,清晰地界定了其基本内涵。提出了轮机工程专业的培养方案与培养要求,构建5维一体的创新人才培养模式(TCTIC),搭建高水平校企合作工程实训与科技创新中心,提出轮机工程专业创新能力人才培养机制。 展开更多
关键词 人才培养模式 创新能力 轮机工程 实训平台
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涡轮增压器压气机的气动噪声源特性研究 被引量:5
9
作者 温华兵 桑晶晶 +1 位作者 刘红丹 杨兴林 《车用发动机》 北大核心 2014年第5期87-92,共6页
基于雷诺平均纳维-斯托克斯方程与Realizableκ-ε双方程湍流模型,利用CFD软件建立了某大型涡轮增压器离心式压气机内部气体的可压缩流动仿真模型。分析了不同工况下压气机内部气流的速度、压力等流动特性,利用宽带噪声模型对压气机进... 基于雷诺平均纳维-斯托克斯方程与Realizableκ-ε双方程湍流模型,利用CFD软件建立了某大型涡轮增压器离心式压气机内部气体的可压缩流动仿真模型。分析了不同工况下压气机内部气流的速度、压力等流动特性,利用宽带噪声模型对压气机进行了气动噪声源数值研究。结果表明,叶轮区域是压气机的主要气动噪声源;压气机内扰动强度和叶轮转速是气动噪声声功率的主要影响因素;宽带噪声与湍流强度的分布趋势一致。研究结果对分析压气机的气动噪声源产生机理及其控制具有参考价值。 展开更多
关键词 涡轮增压器 压气机 流场 宽带噪声 湍流强度
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新型航政艇舱室的综合减振降噪设计及效果分析 被引量:3
10
作者 温华兵 毛南敏 赵勇 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2006年第5期58-61,共4页
介绍了新型航政艇的综合减振降噪设计技术:推进轴系选择柔性传动方式,主机组整体设计成半弹性隔振系统,在船体结构上粘贴阻尼钢板。采用振动舒适性标准评价航政艇的船体振动。实船测试结果表明,综合减振降噪措施显著地降低了船体结构振... 介绍了新型航政艇的综合减振降噪设计技术:推进轴系选择柔性传动方式,主机组整体设计成半弹性隔振系统,在船体结构上粘贴阻尼钢板。采用振动舒适性标准评价航政艇的船体振动。实船测试结果表明,综合减振降噪措施显著地降低了船体结构振动和舱室噪声。研究成果对小型船舶的舒适性设计有重要的参考意义。 展开更多
关键词 振动与波 航政艇 柔性传动 隔振器 减振降噪
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圆柱耐压壳基座板厚对振动传递性能的影响 被引量:2
11
作者 温华兵 刘林波 吴晨晖 《船海工程》 北大核心 2015年第2期6-9,14,共5页
建立耐压圆柱壳体及平台结构的有限元模型,引入实验与有限元模型的传递函数相关系数,进行传递函数相关系数灵敏度分析,修正圆柱壳体的有限元模型,使圆柱壳体结构的前10阶固有频率的计算误差小于8%,在800 Hz低频率范围内传递函数计算与... 建立耐压圆柱壳体及平台结构的有限元模型,引入实验与有限元模型的传递函数相关系数,进行传递函数相关系数灵敏度分析,修正圆柱壳体的有限元模型,使圆柱壳体结构的前10阶固有频率的计算误差小于8%,在800 Hz低频率范围内传递函数计算与实验结果的幅值误差小于3 d B。在基座板厚对传递函数灵敏度分析的基础上,探讨基座板厚对振动传递的影响。 展开更多
关键词 基座 传递函数 相关系数 灵敏度 模态 有限元
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柴油机压气机进气消声器改进设计 被引量:2
12
作者 温华兵 桑晶晶 +1 位作者 刘红丹 陆必旺 《上海海事大学学报》 北大核心 2014年第4期75-78,共4页
为提高柴油机压气机进气消声器的消声性能,推导径流式进气消声器声衰减量的经验公式.通过消声器的消音性能实验,表明采用Zellen消声系数的经验公式更适合于径流式进气消声器的声衰减量计算.分析材料吸声性能、吸声片间距、吸声片直径参... 为提高柴油机压气机进气消声器的消声性能,推导径流式进气消声器声衰减量的经验公式.通过消声器的消音性能实验,表明采用Zellen消声系数的经验公式更适合于径流式进气消声器的声衰减量计算.分析材料吸声性能、吸声片间距、吸声片直径参数对消音性能的影响,提出消声器改进设计方案.改进后的消声器消声性能提高了9.6 d B. 展开更多
关键词 压气机 消声器 声衰减 经验公式
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船用燃气轮机箱装体冷却结构优化设计
13
作者 尹思杰 温华兵 童宗鹏 《造船技术》 2024年第4期24-30,共7页
对船用燃气轮机箱装体进行数值模拟,得到箱装体内部的气流分布和箱装体壁面温度过高的缺陷,在此基础上对船用燃气轮机进行冷却结构优化设计。在箱装体内部设置分支结构以改善气流流向;在箱装体外部设置排气引射器以冷却箱装体并减少能耗... 对船用燃气轮机箱装体进行数值模拟,得到箱装体内部的气流分布和箱装体壁面温度过高的缺陷,在此基础上对船用燃气轮机进行冷却结构优化设计。在箱装体内部设置分支结构以改善气流流向;在箱装体外部设置排气引射器以冷却箱装体并减少能耗;对排气引射器喷嘴进行后缘开缝处理以增加其引射效率。结果表明,所进行的优化设计可满足船用燃气轮机箱装体的冷却要求。 展开更多
关键词 船用燃气轮机 箱装体 冷却结构 分支结构 排气引射器 喷嘴 后缘开缝
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基于频响函数灵敏度分析的鱼雷模型有限元模型修正 被引量:5
14
作者 温华兵 王国治 《鱼雷技术》 2006年第3期10-13,共4页
引入试验和有限元模型的频响函数形状和幅值相关系数,推导了频响函数相关系数的灵敏度分析方程,建立了鱼雷模型的结构有限元模型,利用少量试验数据,对初始有限元模型的壳体厚度、弹性模量等参数进行修正,修正后的频响函数相关系数明显... 引入试验和有限元模型的频响函数形状和幅值相关系数,推导了频响函数相关系数的灵敏度分析方程,建立了鱼雷模型的结构有限元模型,利用少量试验数据,对初始有限元模型的壳体厚度、弹性模量等参数进行修正,修正后的频响函数相关系数明显提高。鱼雷模型的模态试验结果表明,有限元模型修正后的固有频率计算与试验结果的相对误差小于1.5%,为鱼雷模型振动传递、水下声辐射预报的准确性奠定了基础。 展开更多
关键词 有限元方法 模型修正 频响函数 灵敏度
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船体基座结构的阻振技术研究 被引量:3
15
作者 温华兵 刘林波 《船海工程》 2014年第6期1-4,9,共5页
基于刚性质量阻振原理,对基座提出空心质量阻振与阻尼减振相结合的复合阻振技术。采用FE-SEA混合法,建立基座至双层圆柱壳体的振动传递及辐射特性分析模型,通过振动传递特性实验验证模型的准确性。在50-5 000 Hz宽频范围内对比分析在基... 基于刚性质量阻振原理,对基座提出空心质量阻振与阻尼减振相结合的复合阻振技术。采用FE-SEA混合法,建立基座至双层圆柱壳体的振动传递及辐射特性分析模型,通过振动传递特性实验验证模型的准确性。在50-5 000 Hz宽频范围内对比分析在基座腹板底部插入实心或空心阻振质量,以及在基座表面粘贴丁基橡胶阻尼材料的减振降噪性能。结果表明,空心阻振质量比实心阻振质量、复合阻振技术比单独减振技术的减振降噪效果更加明显,这对机械设备支撑结构的振动控制及降噪设计具有工程应用价值。 展开更多
关键词 基座 振动传递 复合阻振 阻尼减振 降噪
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36m全回转拖轮船体结构振动特性 被引量:1
16
作者 温华兵 刘甄真 方俊 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第5期60-64,共5页
基于有限元法建立36 m全回转拖轮船体结构的超单元模型,分析船体结构振动模态。讨论拖轮的主要振源,根据经验公式确定振源的激励频谱。以会议室、船员室、驾驶室作为主要分析舱室,对其进行振动响应计算,实验结果表明其计算误差在3.1 dB... 基于有限元法建立36 m全回转拖轮船体结构的超单元模型,分析船体结构振动模态。讨论拖轮的主要振源,根据经验公式确定振源的激励频谱。以会议室、船员室、驾驶室作为主要分析舱室,对其进行振动响应计算,实验结果表明其计算误差在3.1 dB以内。利用聚氨酯对会议室进行阻尼减振,计算表明减振效果约为10 dB,为拖轮舱室局部结构的振动控制提供参考。 展开更多
关键词 全回转拖轮 超单元 模态分析 振动 阻尼减振
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船用柴油机进气消声器声学性能研究及改进设计 被引量:3
17
作者 温华兵 钱进 洪良星 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第8期81-84,共4页
为提高某船用柴油机进气消声器的消声性能,利用有限元软件LMS virtual lab中声学模块对消声器进行了声学性能仿真研究。分析了消声器的吸声片间距、直径参数,以及吸声片两侧布置穿孔板对传递损失的影响。结果表明:吸声片间距减小2 mm,... 为提高某船用柴油机进气消声器的消声性能,利用有限元软件LMS virtual lab中声学模块对消声器进行了声学性能仿真研究。分析了消声器的吸声片间距、直径参数,以及吸声片两侧布置穿孔板对传递损失的影响。结果表明:吸声片间距减小2 mm,消声器的传递损失增加约2.5 d B;吸声材料外径增加40 mm,消声器传递损失在大多数频率范围内增加1~2 d B;在吸声片两侧布置穿孔板,消声效果在800~1 600 Hz频率范围内可提高约8 d B,该改进设计方案有利于抑制增压器的噪声源峰值。 展开更多
关键词 进气消声器 声学性能 有限元 传递损失 吸声片
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船舱浮筏系统的隔振性能及水下声辐射试验 被引量:1
18
作者 温华兵 王国治 董忠 《船舶》 2005年第4期12-16,共5页
对浮筏系统的振动传递及水下声辐射特性进行试验研究有其重要的工程应用前景。通过对船舱浮筏系统模型的隔振性能与水下声辐射进行试验,分析了船舶运载、动力设备运转工况以及管系对于浮筏系统的隔振性能及其水下辐射噪声的影响,指出管... 对浮筏系统的振动传递及水下声辐射特性进行试验研究有其重要的工程应用前景。通过对船舱浮筏系统模型的隔振性能与水下声辐射进行试验,分析了船舶运载、动力设备运转工况以及管系对于浮筏系统的隔振性能及其水下辐射噪声的影响,指出管系在船舶浮筏系统的振动传递中占有重要的地位,在高频时可能成为振动传递的主要通道。 展开更多
关键词 浮筏系统 隔振量 振动传递 水下声辐射
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新型航政艇的推进系统半弹性隔振设计
19
作者 温华兵 毛南敏 赵勇 《船海工程》 北大核心 2006年第3期79-82,共4页
基于新型航政艇的柴油机推进轴系柔性传动方式选择,提出将柴油机和齿轮箱作为整体进行半弹性隔振方式设计,通过隔振系统台架对比试验,验证了柴油机组半弹性隔振方式设计的可行性,并确定了合适的隔振器型号,实船测试结果表明,柴油机组隔... 基于新型航政艇的柴油机推进轴系柔性传动方式选择,提出将柴油机和齿轮箱作为整体进行半弹性隔振方式设计,通过隔振系统台架对比试验,验证了柴油机组半弹性隔振方式设计的可行性,并确定了合适的隔振器型号,实船测试结果表明,柴油机组隔振后船体的结构振动明显降低,客舱和驾驶室的声压级下降了6 dB,研究成果对小型船舶的舒适性设计有重要的参考意义。 展开更多
关键词 柴油机 柔性传动 半弹性隔振 减振降噪
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涡轮增压器喷嘴环冲蚀磨损后气动特性研究
20
作者 温华兵 王家昊 +3 位作者 於克良 郭俊华 刘红丹 刘扬 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第22期312-321,共10页
船用柴油机排放尾气中的固体颗粒会对可变混流涡轮造成冲蚀磨损,导致喷嘴环表面材质剥落,表面粗糙度增加,降低喷嘴环使用寿命。该研究利用ANSYS CFX软件,基于气固两相流的欧拉-拉格朗日法和Finnie磨损模型,研究不同开度下,磨损产生的表... 船用柴油机排放尾气中的固体颗粒会对可变混流涡轮造成冲蚀磨损,导致喷嘴环表面材质剥落,表面粗糙度增加,降低喷嘴环使用寿命。该研究利用ANSYS CFX软件,基于气固两相流的欧拉-拉格朗日法和Finnie磨损模型,研究不同开度下,磨损产生的表面粗糙度对喷嘴环流场、静压和涡轮性能的影响。研究表明:喷嘴环吸力面和压力面两侧的流动边界层厚度、静熵、湍流动能和表面摩擦因数均随粗糙度的增大而增大,导致边界层附近的流动损失增大、气体内能增加、能量耗散增大;喷嘴环两侧的静压差随粗糙度的增大而增大,使喷嘴环结构载荷增大,可能会降低喷嘴环使用寿命;随着表面粗糙度增大,涡轮效率随之降低,但降低速率却有所减小,对不同开度的影响程度也不同。 展开更多
关键词 可变混流涡轮喷嘴环 尾气颗粒 冲蚀磨损 表面粗糙度 数值仿真
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