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  • 从化吊车出租, 吊车出租, 吊车租赁    吊车发动机的非对称双流道涡轮机的匹配方法?
    新闻分类:行业资讯   作者:admin    发布于:2022-07-124    文字:【】【】【

           从化吊车出租, 吊车出租, 吊车租赁     吊车发动机的非对称双流道涡轮机的匹配方法?     非对称双流道涡轮机匹配的关键是在保证压气机及发动机的EGR正常运行的条件下,尽可能降低涡前压力(减少泵气损失)。一般最优状态是,当发动机获得足够的EGR率和空燃比时,小流道进口的压力同进气歧管的压力相当。但是很难让发动机所有的运行点都处于上述最优状态,所以只能保证让发动机最关键运行点,即非对称双流道涡轮机的设计点处于最优状态。非对称双流道涡轮机的最佳匹配应该在旁通阀不打开的情况下,发动机运行点能运行在上述最优状态。通常选取发动机上的最大扭矩点作为非对称双流道涡轮机的设计点。因此,小流道进口P8和小流道涡轮机的膨胀比π𝑆可以分别由式(2-9)(2-10)得到。 𝑃8=𝑃3+𝛥𝑃𝐸𝐺𝑅(2-9) π𝑆=8𝑃10(2-10) 其中P10是涡轮出口压力,它主要由涡轮后的管路及后处理系统的结构决定;𝛥𝑃EGR回路的压降。 

          (1) 非对称双流道涡轮机的质量流量: 非对称双流道涡轮机双进口处的废气质量流量和压气机的空气质量流量、发动机的喷油质量流量以及EGR率相关。假设发动机各缸内都有相同的呼吸特性,压气机的压缩空气便可均匀的分配给每个气缸,则发动机123缸和456缸排出的废气质量流量𝑚̇5𝑚̇6也相同,𝑚̇6也是大流道进口的废气质量流量。根据系统原理图2.8,可以推导出废气在排气端各位置点的质量流量,其中 5678处的质量流量可以分别通过式(2-11)~(2-14)计算得到。 𝑚̇7=𝜀(𝑚̇5+𝑚̇6)=2𝜀𝑚̇5  (2-11) 𝑚̇5=𝑚̇6=𝑚̇𝑐+𝑚̇𝑓2(1−𝜀)=12(1−𝜀)[𝑚̇𝑐+𝐵𝐹𝐶×𝑃𝑒600×1000] (2-12) 𝑚̇8=𝑚̇5−𝑚̇7−𝑚̇9=(1−2𝜀)2(1−𝜀)[𝑚̇+𝑆𝐹𝐶×𝑃𝑒3600×1000]−𝑚̇9 (2-13) 𝑚̇=𝑚̇6+𝑚̇8=𝑚̇𝑐+𝑆𝐹𝐶×𝑃𝑒3600×1000(2-14) 其中,εEGR率, 𝑚̇7EGR回路中废气的质量流量,𝑚̇8是小流道进口的废气质量流量;𝑚̇是燃油质量流量,𝑚̇9是小流道旁通的废气质量流量。因此非对称双流道涡轮机的总废气流量是𝑚̇6𝑚̇8之和。 

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          (2) 非对称双流道涡轮机的温度 :发动机进气歧管处的空气温度𝑇4由压气机出口温度、中冷器系统和EGR系统决定,可由式(2-15)计算得到。 𝑇4=𝑐𝑇3+𝜀𝑚̇𝑇𝑇0𝑚̇𝑐+𝜀𝑚̇𝑇(2-15) 其中T3是中冷后的增压空气温度,T0EGR冷却器后的温度。进一步,涡轮进口的废气热能Q可由公式(2-16)计算得到。31Q=𝑚̇𝑇𝐶𝑝𝑒(𝑇5−𝑇4) (2-16) 其中Cpe是涡前废气比热容。经过发动机燃烧及活塞做功后的焓升可通过公式(2-17)得到。=𝑄(1−𝜂𝑒𝜂ℎ)(2-17) 其中𝑄𝑡是燃油可提供的总热量,为燃油质量流量和燃油热值的乘积;𝜂𝑒是发动机的热效率;𝜂ℎ是发动机热损失,等于传导到发动机冷却系统和大气中的热量损失比。结合以上结果,可以推到出公式(2-18)来计算非对称双流道涡轮机前各个位置点的废气温度(假设各管路中的废气没有热损失)。 𝑇5=𝑇6=𝑇7=𝑇8=𝑇9=𝑇4+∆𝐶𝑝𝑒𝑚̇𝑇(2-18) 其中,T6 T8分别是大小流道涡轮机进口处废气的温度,T5是同EGR回路相连的排气支管的排气温度,即123缸的排气温度,T7EGR冷却器前的排气温度。

     

         (3) 非对称双流道涡轮机功率: 根据功率守恒定律,非对称双流道涡轮机的功率𝑃可以根据压气机功率𝑃𝐶和轴承系统效率𝜂进行计算,如公式(2-19): 𝑃=𝐶𝜂𝑚=𝑚̇𝑐𝐶𝑝𝑇1(𝜋𝑐𝛾−1𝛾−1)𝜂𝑐𝜂𝑚(2-19) 同时,非对称双流道涡轮机的功率𝑃是由大小流道涡轮机的功率PL, PS所组成的,而它们的功率可以通过公式(2-20),(2-21)(2-22)进行求解:𝑃=𝑃𝑆+𝑃𝐿 (2-20)𝑃=𝑚̇8𝐶𝑝𝑒𝑇𝑇𝑆(1−10𝑃8)𝛾𝑒−1𝛾𝑒(2-21) 𝑃=𝑚̇6𝐶𝑝𝑒𝑇𝑇𝐿(1−10𝑃6)𝛾𝑒−1𝛾𝑒(2-22) 其中,𝜂𝑆𝜂𝑇𝐿分别为小流道和大流道涡轮机的效率,它们对匹配结果的准确性非常关键,因此有效的大小流道涡轮机效率预测是提高匹配精度的重点之一。 

          (4) 非对称双流道涡轮机匹配流程: 非对称双流道涡轮机的匹配流程: 整个流程的核心控制点主要包括:压气机性能map数据库、TEPC曲线数据库和小流道旁通流量调节。可分为设计点的匹配和非设计点的匹配。首先需要进行对应于整车常用运行工况下非对称双流道涡轮机设计点的匹配。通过设计点的匹配,可以选取压气机性能mapTEPC预测曲线。最后根据所选取的压气机性能map、涡轮机TEPC曲线以及旁通阀流量的调节,进行非设计点的匹配。 

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    点击次数:383  更新时间:2022-07-12  【打印此页】  【关闭
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