内燃机涡轮增压和余热利用系统的涡轮在发动机上工作时入口为脉冲进气条件,涡轮效率会显著下降。目前内燃机涡轮的稳态设计方法不能考虑脉冲进气条件的影响。本项目建立了研究脉冲进气条件下的涡轮性能的实验台和非定常流动数值计算模型,研究了脉冲进气条件对涡轮性能及内部非定常流动的影响规律;通过采用扰动流场响应分析方法,研究涡轮内部流场对脉冲扰动的响应情况,揭示了脉冲进气条件引起涡轮叶片前缘流场响应导致涡轮发生动态失速,效率下降的流动机理;提出了通过叶片前缘弯扭流动控制降低涡轮叶片前缘流场对脉冲扰动的敏感度,抑制动态失速,改善脉冲进气条件下涡轮性能的流动控制方法并进行了实验验证。项目揭示了内燃机涡轮在脉冲进气条件下效率下降的新机理,提出的涡轮脉冲自适应增效控制方法为提高内燃机涡轮的实际效率开辟了新的途径。研究成果可广泛应用于内燃机涡轮增压和余热利用。项目发表和已录用论文8篇(国际期刊论文2篇),其中SCI收录源刊论文2篇,EI收录论文4篇。
英文主题词Internal combustion engine; Turbine; Pulsating flow; Unsteady flow