基于FLUENT的车用涡轮增压器蜗壳内三维流场研究

刘湘玲 刘政伍

摘要：为适应节能减排趋势，发动机的节能减排性能近年来受到业界高度重视，涡轮增压技术的应用也开始受到广泛关注。基于此，本文将应用FLUENT软件研究车用涡轮增压器蜗壳内三维流场，研究证明FLUENT软件在计算三维流场数值方面具备较高实用性，且研究中单缸机上设置的涡轮增压器工作状况良好。

Abstract： In order to adapt to the trend of energy saving and emission reduction， the energy saving and emission reduction performance of engines has been highly valued by the industry in recent years， and the application of turbocharging technology has also begun to receive extensive attention. Based on this， this paper will use FLUENT software to study the three-dimensional flow field in the volute of a turbocharger for vehicles. The research proves that the FLUENT software has high practicality in calculating the three-dimensional flow field value， and the turbocharger set on the single-cylinder engine in the research The device is in good working condition.

關键词：车用涡轮增压器;蜗壳;三维流场;FLUENT

Key words： turbocharger for vehicle;volute;three-dimensional flow field;FLUENT

中图分类号：U464.135+.2                                文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）18-0029-03

0  引言

废气涡轮增压技术属于发动机小型化的主流途径之一，发动机的动力性、经济性、排放性能够在该技术支持下实现长足提升。作为废气涡轮增压技术的核心部件，涡轮增压器由涡轮和压气机组成，为保证废气涡轮增压技术能够更好提升发动机节能减排性能，本文将围绕具备质量轻、尺寸小、成本低、结构简单等特性的无叶蜗壳开展三维流场研究。

1  模型选择

本文研究的涡轮增压发动机属于改装Ricardo E6单缸机的产物，涡轮增压器选择Honeywell GT2052，发动机性能在涡轮增压器应用后提升显著，结合计算获取的涡轮入口处的相关参数，即可为车用涡轮增压器蜗壳内三维流场研究提供依据。由于涡轮增压器内部存在遵循能量守恒、动量守恒、质量守恒定律的气体流动过程，为深入了解蜗壳内部流场，需结合FLUENT软件和CFD进行研究，通过对物理法则、流动模型的优选，并基于法则选取数值计算方法，因此具体研究围绕可压缩粘性流体的控制方程进行。假定流场某一有限区域内存在封闭体积，如空间中该体积不会因流体流动而运动，可将其视作热力学开口系统，如其因流体流动而运动且其体积内部存在始终包含的内部流体单元，可将其视作热力学闭口系统。……