مذكرة دراسة صناعة عجلة التوربينات

بسبب الطلب المتزايد على كفاءة محركات الديزل، تتعرض الشواحن التوربينية لدرجات حرارة أعلى. ونتيجة لذلك، تكون سرعة الدوار وتدرجات درجة الحرارة في العمليات المؤقتة أكثر شدة، وبالتالي تزداد الضغوط الحرارية والطرد المركزي.

لتحديد دورة حياة الشواحن التوربينية بشكل أكثر دقة، تعد المعرفة الدقيقة لتوزيع درجة الحرارة العابرة في عجلة التوربين أمرًا ضروريًا.

تؤدي الاختلافات العالية في درجات الحرارة في الشواحن التوربينية بين التوربين والضاغط إلى انتقال الحرارة من التوربين في اتجاه غلاف المحمل. تم التوصل إلى حل أكثر دقة من خلال حساب المائع في بداية عملية التبريد المدروسة عن طريق حل جميع المعادلات بشكل مؤقت. حققت نتائج هذا النهج قياسات الحالة العابرة والثابتة بشكل جيد للغاية، ويمكن إعادة إنتاج السلوك الحراري العابر للجسم الصلب بدقة.

ومن ناحية أخرى، في عام 2006، وصلت درجات حرارة الغاز إلى 1050 درجة مئوية في محركات البنزين. بسبب ارتفاع درجات حرارة مدخل التوربينات، تم التركيز بشكل أكبر على التعب الميكانيكي الحراري. في السنوات الأخيرة تم نشر العديد من الدراسات المتعلقة بالتعب الحراري الميكانيكي في الشواحن التوربينية. استناداً إلى مجال درجة الحرارة المتوقعة والمثبتة عددياً في عجلة التوربينات، تم إجراء حسابات الإجهاد وتم تحديد مناطق الإجهاد الحراري العالي في عجلة التوربينات. لقد تبين أن حجم الإجهاد الحراري في هذه المناطق يمكن أن يكون في نفس نطاق حجم إجهاد الطرد المركزي وحده، مما يعني أنه لا يمكن إهمال الإجهاد المستحث حرارياً في عملية تصميم عجلة التوربينات الشعاعية.

https://www.syuancn.com/aftermarket-komatsu-turbine-wheel-ktr130-product/

مرجع

Ayed، AH، Kemper، M.، Kusterer، K.، Tadesse، H.، Wirsum، M.، Tebbenhoff، O.، 2013، "التحقيقات العددية والتجريبية للسلوك الحراري العابر لصمام تجاوز البخار في درجات حرارة البخار خارج 700 درجة مئوية"، ASME Turbo Expo GT2013-95289، سان أنطونيو، الولايات المتحدة الأمريكية

R.، Dornhöfer، W.، Hatz، A.، Eiser، J.، Böhme، S.، Adam، F.، Unselt، S.، Cerulla، M.، Zimmer، K.، Friedemann، W.، Uhl، "Der neue R4 2,0l 4V TFSI-Motor im Audi A3"، 11. مؤتمر Aufladetechnische، دريسدن، 2006