Численное исследование течения в центробежном компрессоре

С использованием отечественного программного комплекса вычислительной гидродинамики FlowVision, основанном на применении метода контрольных объемов, проведено численное моделирование сжатия и подачи воздуха центробежным компрессором, применяемым для наддува поршневого двигателя. Для различных режимов работы получены напорные характеристики компрессора, а также 3D поля распределения скорости и давления потока в элементах проточной части компрессора, в том числе и в межлопаточных каналах вращающегося рабочего колеса. На режимах уменьшенного расхода воздуха показаны помпажные явления, характеризуемые обратным течением. Применение методики численного эксперимента позволит в дальнейшем выполнять конструктивную оптимизацию профиля проточных частей компрессора и улучшать тем самым его основные характеристики — степень повышения давления, расход сжимаемого воздуха и КПД, а также снижать затраты на разработку и производство компрессоров.

Литература

[1] Гришин Ю.А. Численное решение практических задач газовой динамики в поршневых двигателях. Известия ТулГУ, Сер. Автомобильный транспорт, 2005, вып. 9, с. 173—179.

[2] Лобов Н.В. Моделирование рабочего процесса в двухтактном одноцилиндровом двигателе внутреннего сгорания. Пермь, Изд-во ПГТУ, 2003, 81 с.

[3] Kuleshov A.S.Use ofMulti-ZoneDIDiesel Spray CombustionModel for Simulation and optimization of Performance and Emissions of Engines with Multiple Injection. SAE Paper, 2006, no. 2006-01-1385, рp. 1–17.

[4] Ferziger J.H., Peri? M. Computatational Methods for fluid Dynamics. Berlin, Springer, 2002, 423 p.

[5] Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей: В 2 т. Т. 2: Методы расчета различных течений. Москва, Мир, 1991, 552 с.

[6] Кавтарадзе Р.З., Онищенко Д.О., Зеленцов А.А. Трехмерное моделирование нестационарных теплофизических процессов в поршневых двигателях. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012, 85 с.

[7] Федюшин А.А. Турбокомпрессоры: метод. указания. Москва, МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1984, 24 с.

[8] ИващенкоН.А., Костюкова В.Н.,Науменко А.П., Грехова Л.В. К расчету характеристик колеса центробежного компрессора с определением границы помпажа. Сб. науч. тр. по материалам МК «Двигатель-2007», посвященной 100-летию школы двигателестроения МГТУ им. Н.Э. Баумана. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007, с. 450—455.