萝岗桥梁检测车出租， 番禺桥梁检测车出租， 桥梁检测车租赁 非对称双流道涡轮机中的平衡阀的流量控制特性? 与旁通阀不同，平衡阀主要是通过平衡大小流道中的废气压力来改变非对称双流道的流动状态。因此，通常只应用于非对称双流道涡轮机。对平衡阀流量控制特性的研究主要从阀开度、阀孔径和ASY三个方面展开。
1 阀开度对涡轮流量参数的影响 : 平衡阀开度(BVO)是指平衡阀开启的角度。由于9L发动机外特性关键运行工况(1200 r/min)的大小流道涡轮机膨胀比分别约为2.3和2.9，所以，平衡阀关闭状态的部分进气SPR选取为1.25。大小流道涡轮机具体测试的膨胀比，该非对称双流道涡轮机部分进气状态称为基准状态。然后在基准状态的基础上调整BVO，同时保持双流道入口的废气质量流量不变。这样就获得了不同平衡阀开度下的涡轮流通能力性能曲线。 为不同BVO下的涡轮流量参数𝑀̇同膨胀比π和效率η𝑇的关系。红色和黑色曲线分别为基准部分进气状态和等进气状态的涡轮性能曲线。随着BVO的增加，涡轮流量参数和效率增加而膨胀比降低。同基准状态相比，BVO=5°时的涡轮流量参数提高了约7%，效率提高近1.5～2%，而膨胀比下降约8%。BVO继续增加，流量参数及涡轮效率的增加幅度越来越小，膨胀比的降幅也越来越小。BVO约为20°时达到最大可调节流量参数28.7 kg/s‧sqrt(K)/MPa，较基准最大流量参数提高8.3%左右。同时，涡轮的流量参数和涡轮效率与等进气状态的涡轮性能非常接近（黑色曲线）。这说明BVO达到20°时，非对称双流道涡轮机的流动状态基本接近等进气状态。与基准部分进气曲线相比，BVO=20°时的涡轮机流量参数和涡轮效率分别提高了近10%和2%。
此外，在BVO大于10°的区域，高膨胀比范围（ER>2.2区域）的流量参数基本不随BVO增加。该区域的最大流量参数与等进气状态下偏差约为2%。虽然随着BVO的增加，涡轮流量参数和效率会持续增加，但无法完全达到等进气状态的性能。这说明在该区域，气流已经在平衡阀流通域内发生阻塞，无法继续平衡双流道中的压力，所以不能提升涡轮流量参数和效率。 在平衡阀关闭状态，高的SPR导致小流道中更多的气体绕过分隔墙窜入大流道，从而对大流道中的废气流动产生影响，造成更多的流动损失。并且这部分窜气会压缩甚至堵塞大流道出口流入涡轮的流通域。因此，高SPR抑制了涡轮流量参数和效率。另外，高SPR总是表现出较强的涡轮进口废气流动混合，这也影响非对称双流道涡轮机的性能。平衡阀开启后SPR值降低，非对称双流道涡轮机的流通能力及效率改善。平衡阀的开启使大小流道进口的压力趋于平衡，降低SPR值。因此，研究平衡阀开度与SPR的关系对了解非对称双流道涡轮机的流动状态很有必要。 多种恒定平衡阀开度下的非对称双流道涡轮机流量参数与SPR的关系。红色曲线是SPR为1.25，BVO=0°条件下的流量参数，以此为基准状态进行比较分析。很明显，随着BVO增加，SPR持续下降，涡轮流量参数持续提高。涡轮运行状态从部分进气向等进气状态逐步靠近。平衡阀开启后的涡轮流量参数与涡轮效率在基准状态与等进气状态之间，这也是平衡阀对非对称双流道涡轮机流量和效率的调节范围。而且基准状态的初始SPR越大，平衡阀可调的范围就越大。 废气流在平衡阀通道存在一定的流动损失，所以平衡阀很难达到真正的平衡，即无法
完全达到等进气的状态。尤其是在高膨胀比大流量参数区域，BVO继续增大将导致流量参数增幅越来越小。这主要是因为平衡阀系统在高膨胀比区域已经发生阻塞，导致高膨胀比区域的SPR值维持在高水平，抑制了平衡阀的平衡效果及调节范围，从而形成无法调节到的红色三角“死区”。平衡阀孔径从20mm增加到24mm后，SPR可进一步降低并拓展进入原“死区”区域。因此改善平衡阀系统的流通能力可以缩小三角“死区”，拓宽平衡阀的调节范围。
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2 阀孔直径对非对称双流道涡轮机流量参数的影响 : 阀孔直径是影响平衡阀系统流通能力的关键因素。为了研究阀孔径的影响，对不同阀孔径的平衡阀系统进行了对比测试分析。膨胀比为3.5的情况下，BVO为20°时近似达到了最大涡轮流量参数（阻塞流量参数）。因此，将该工况的涡轮流量参数做为基准条件，并定义为最大平衡涡轮流量参数。对多个阀孔径方案的最大平衡流量参数及其对应的SPR值进行了对比测试，以说明各个方案的平衡效果。平衡阀孔径从18增大到28mm，最大平衡涡轮流量参数持续增大而SPR值持续降低。这说明增大平衡阀孔径可以进一步改善平衡效果，提升非对称双流道涡轮机的流量参数及效率；同时SPR值的降低说明红色三角“死区”缩小，平衡阀调节范围扩大。 阀孔径从18扩大到22mm使得最大平衡涡轮流量参数变化明显，但继续增加孔径却使流量参数变化越来越小。其主要原因是：当平衡阀孔小于22mm，首先在孔口区域发生平衡气流阻塞，扩大孔径可以改善平衡效果；而当孔径大于22mm，平衡气流阻塞则首先发生在小流道侧的平衡通道中，因此继续扩大孔径对平衡效果改善较小。因此，平衡阀通道和平衡阀孔径的空气动力学设计对非对称双流道平衡阀平衡效果很关键。
3 非对称度对平衡阀流量参数调节范围的影响: 非对称度(ASY)是非对称双流道涡轮机的关键参数，对部分进气涡轮性能及平衡阀流量参数调节范围有显著影响。 三种不同ASY的非对称双流道涡轮机部分进气(SPR=1.25)和等进气状态下的涡轮性能。由于各方案的双流道总关键截面积相同，所以三种不同ASY涡轮机在等进气条件下的涡轮性能相当，涡轮流量参数和涡轮效率的最大偏差均为2%左右。而在SPR=1.25的部分进气状态下，ASY降低导致了涡轮机流量参数和效率的降低。与ASY=0.5相比，ASY=0.36的非对称双流道涡轮机的流量参数和效率分别下降了近10%和4%，而平衡阀对涡轮流量参数的调节范围却增加了约167%。因此，这一特点具有类似于VGT可变流量的特性。减小ASY可以使涡轮机获得更宽的平衡流量参数调节范围；同时减小ASY导致的涡轮效率下降也更有利于提高EGR驱动能力。
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