بعض النمذجة والتحليل التجريبي في صناعة الشاحن التوربيني

نموذج محرك أحادي البعد

تم تطوير نموذج أحادي البعد للتنبؤ بأداء توربين التدفق الشعاعي الخاضع لظروف التدفق غير المستقرة. واختلافًا عن الطرق الأخرى السابقة، تمت محاكاة التوربين عن طريق فصل تأثيرات الغلاف والدوار على التدفق غير المستقر وعن طريق نمذجة مداخل الدوار المتعددة من الحلزوني.

إنها طريقة بسيطة وفعالة لتمثيل حلزون التوربين من خلال شبكة من الأنابيب أحادية البعد، من أجل التقاط تأثير التخزين الشامل بسبب حجم النظام، بالإضافة إلى الاختلاف المحيطي للظروف الديناميكية للسوائل على طول الحلزوني، المسؤول من أجل القبول المتغير للكتلة في الدوار من خلال ممرات الشفرة. تم وصف الطريقة التي تم تطويرها، وتظهر دقة النموذج أحادي البعد من خلال مقارنة النتائج المتوقعة مع البيانات المقاسة، والتي تم تحقيقها على منصة اختبار مخصصة لدراسة الشواحن التوربينية للسيارات.

الشحن التوربيني على مرحلتين

الميزة الرئيسية للشحن التوربيني على مرحلتين تأتي من حقيقة أنه يمكن استخدام آلتين ذات نسبة ضغط عادية وكفاءة. يمكن تطوير نسب الضغط والتمدد الإجمالية المرتفعة باستخدام الشواحن التوربينية التقليدية. تتمثل العيوب الأساسية في زيادة تكلفة الشاحن التوربيني الإضافي بالإضافة إلى المبرد الداخلي والمشعب.

بالإضافة إلى ذلك، يعد التبريد البيني بين المراحل أمرًا معقدًا، ولكن انخفاض درجة الحرارة عند مدخل ضاغط HP له ميزة إضافية تتمثل في تقليل عمل ضاغط HP لنسبة ضغط معينة، نظرًا لأن هذه وظيفة درجة حرارة مدخل الضاغط. وهذا يزيد من الكفاءة الشاملة الفعالة لنظام الشحن التوربيني. تستفيد التوربينات أيضًا من انخفاض نسبة التمدد لكل مرحلة. عند نسب التمدد المنخفضة، يمكن للتوربينات أن تعمل بكفاءة أكبر بكثير مما هو الحال مع نظام المرحلة الواحدة. توفر الأنظمة ذات المرحلتين، من خلال زيادة كفاءة نظام الشاحن التوربيني، ضغطًا معززًا أعلى، واستهلاكًا محددًا أكبر للهواء، وبالتالي انخفاض درجة حرارة صمام العادم ومدخل التوربين.

مرجع

نموذج تفصيلي أحادي البعد للتنبؤ بالسلوك غير المستقر لتوربينات الشاحن التوربيني لتطبيقات محركات الاحتراق الداخلي.فيديريكو بيسكاجليا، ديسمبر 2017.

تحسين الكفاءة وإمكانات تقليل انبعاثات أكاسيد النيتروجين لدورة ميلر ذات الشاحن التوربيني ذات المرحلتين لمحركات الغاز الطبيعي الثابتة.أوغور كيسجين، 189-216، 2005.

نموذج مبسط لمحرك ديزل بشاحن توربيني, النائب فورد، المجلد 201