基于蜗壳进气结构优化的径流涡轮叶片激振力弱化研究

来源：车用发动机杂志2023年第4期北京时间：

作者：于效顺，李延昭，张晓林，张金明，信效芬

单位：(1.潍坊科技学院智能制造学院，山东寿光262700；2.机械工业内燃机增压系统重点实验室，山东寿光262719)

摘要：为研究涡轮增压器蜗壳进气结构对涡轮叶片激振力的影响，建立了涡轮机非定常流场模型进行计算分析，重点分析蜗壳非对称流场对涡轮叶片压力的干扰特性和激励来源，在此基础上提出了基于蜗壳进气结构优化的激振力弱化方案并进行了验证，分析了涡轮转子叶片表面压力波动的时域与频域特征。结果表明：蜗壳的非轴对称性和蜗舌的封闭作用影响蜗壳流场压力沿周向的分布，蜗舌后方的高静压区域是涡轮叶片激振的主要原因；蜗壳进气结构可以影响高静压区的压力峰值；提出的4种进气结构优化方案都能在几乎不影响涡轮机性能的前提下降低涡轮叶片的激振力，其中方案4叶片激振幅值减小了18.8%，为最优方案。

关键词：蜗壳；涡轮叶片；激振力；非定常流动；压力波动