第4期（总第237期） 2018年8月
车用发动机 VEHICLE ENGINE
No 4 (Serial No 237 )
Aug2018
轴流式动力涡轮绝热效率特性的测试方法研究
霍学敏，姚素娟，王振彪，阁瑞乾，辛鸿，梁玉明（中国北方发动机研究所（天津），天津300400）
摘要：针对轴流式动力涡轮低转速、低膨胀比的技术特点，利用负载压气机作为耗功部件，搭建试验台架，采用
温降法对轴流式动力涡轮的绝热效率特性进行测定。试验过程中根据相似原理对动力涡轮的设计工况参数进行相似化处理，采用低温(80℃以下)驱动方式进行测试；为了提高测试精度，采用了电加热调温、管路包裹、出口稳压处理等措施。试验结果表明：利用负载压气机作为耗功部件，采用温降法并综合各种技术措施，能够满足轴流式动力涡轮绝热效率特性的测试要求。
关键词：动力涡轮绝热效率测量方法
DOI : 10 3969 /j issn 1001-2222 2018 04 015
中图分类号：TK4218
文献标志码：B
文章编号：1001-2222(2018)04-0079-04
动力轮复合增压系统是指在涡轮增压柴油机
的涡轮出口加装一个动力涡轮，使其进一步回收排气能量，从而能够进一步提高整机的能量利用率,降低燃油消耗量-。动力涡轮回收的功率可以通过功率耦合机构汇集到柴油机曲轴对外输出能使柴油机整机的功率提高3%～5%；也可以通过高速发电机使其转化为电能储存，以供车载电气设备使用。对于运行工况相对平稳的柴油机（如长途重载货车、长途客车等)而言，动力涡轮复合增压系统是极具吸引力的增压技术之一[3]。
某型柴油机动力涡轮复合增压系统采用轴流式动力涡轮，以期利用轴流涡轮在U/C值较低时实现较高的涡轮效率，从而满足动力涡轮低膨胀比、低转速的设计要求。动力涡轮部件的性能指标，直接影响复合增压系统的匹配，故而需要针对动力涡轮的部件指标如膨胀比、输出功率、绝热效率等进行试验测定，为系统整体匹配提供依据。本研究通过试验方法对该型轴流式动力涡轮绝热效率进行了测定。
轴流式动力涡轮 1
图1示出某型柴油机动力涡轮复合增压系统采用的轴流式动力涡轮结构，拟安装在原增压器涡轮下游，实现对排气能量的进一步回收利用。该型动力涡轮的设计参数见表1。
收稿日期：2017-11-23；修回日期：2018-05-25
进油！出油
图1某柴油机用轴流式动力涡轮结构
表1动力涡轮设计参数
动力涡轮型式
设计点流量/kg*s-1 设计点进口压力/kPa 设计点出口压力/kPa 设计转速/r·min-1 输出功率/kw
轴流式 06
150~180(绝对压力）
0（绝对压力） 000 0S 约50
图2示出根据设计指标设计和完成试制的动力涡轮转子、静子等关键零部件。该型轴流式动力涡轮的结构特点如下：
1）进气导流锥：由耐热钢06Cr19Ni10制成，位
于动力涡轮静子盘前端，用于将管路内的燃气来流整流为环状进气，并按照水平方向进入静子盘。
2）转静子结构：动力涡轮由静子盘和转子盘构成，其中静子盘用于改变燃气来流的气流角度，使其
作者简介：霍学敏（1986一），男，硕士，研究方向为内燃机增压技术;jyzhuqing@163eom。