渦輪增壓器實(shí)際上是一種空氣壓縮機(jī),通過壓縮空氣來增加進(jìn)氣量。它是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性沖力來推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪,渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪,葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣,使之增壓進(jìn)入氣缸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增快,廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快,葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸,空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料,相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,就可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率程。
渦輪增壓器組成部分主要包括泵輪、渦輪、轉(zhuǎn)子等。有限元分析技術(shù)主要研究渦輪增壓器特征如下:
1.渦輪強(qiáng)度、剛度分析;
2.流場(chǎng)分析;
3.動(dòng)網(wǎng)格分析;
4.渦輪響應(yīng)分析;
5.結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度分析;
6.振動(dòng)分析;
7.疲勞、斷裂分析;
8.散熱分析;
9.穩(wěn)定性分析;
10.可靠性分析;
11.結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等。
渦輪增壓器涉及的有限元分析類型主要包括:結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度分析、流體分析、疲勞、斷裂分析以及耦合場(chǎng)分析等;主要應(yīng)用軟件包括:fluent、cfx、ansys、ls-dyna、abaqus、nastran、comsol以及adina等。
渦輪增壓器在有限元分析中的重點(diǎn)內(nèi)容包括:模型簡(jiǎn)化、網(wǎng)格劃分、需求梳理、流體分析。