涡轮增压器仿真分析能力的增强

由于涡轮增压能提高发动机效率，从而可减少排放，因而它先是在轿车柴油机上，近年来又在小型汽油机上取得显著的市场增长。多涡轮增压、可变几何截面、废气旁通阀、废气旁通人进气歧管，以及发动机管理系统的联合应用，伴随着拥挤的发动机舱内较高的工作温度（汽油机超过1 000℃），这些都对从事动力总成、发动机舱内布置和标定的工程师们提出了严峻的挑战。

为了解决与涡轮增压技术相关的热流体结构问题，CD-adapco公司利用其旗舰计算流体力学设计程序STAR-CCM＋软件，开发了一系列解决方案。由于受组装条件的制约，因而很难做到将理想的均匀气流送人压气机，这就会对特性曲线图谱产生不利的影响。STAR-CCM＋软件可以对非理想状态下的进气几何结构进行模拟，并与理想的均匀进气状态作对比。这样就能对几种可供选择的管道布置及其对压气机性能的影响进行快速评估。

传热对涡轮增压发动机来说是1个重要问题。热量从涡轮传递到压缩机对发动机的整体性能是不利的。在发动机瞬态运行时（例如：在不再有任何气流通过压气机或涡轮的切断情况下），热量从高热的涡轮传出，不仅对涡轮增压器，而且对发动机舱内的其他部件都会造成潜在的损害。非金属部件和子系统，如电气接插件、接线线束、橡胶件和复合材料部件都特别容易被损坏。STAR-CCM＋软件具有强大的配对传热模拟能力，能模拟整个发动机舱内的瞬态气流和热场（包括热流），同样还能对将会发生损坏的最坏情况作出快速评估。最后，涡轮增压器的高频噪声可能会对车内乘客和车外人员产生侵扰，尤其是在负荷发生变化时。STAR-CCM＋软件能够计算来源于转子旋转，以及它与其他部件交互作用产生的噪声，并能确定现场的声压级。高科技软件仿真分析能力的增强正在推动21世纪涡轮增压器技术的开发。