بعض ملاحظات الدراسة من الصناعة

أصبح تطبيق الشواحن التوربينية في محركات الاحتراق أكثر أهمية بشكل ملحوظ في السنوات الأخيرة. في قطاع سيارات الركاب، تم تجهيز جميع محركات الديزل تقريبًا والمزيد والمزيد من محركات البنزين بشاحن توربيني.

تعتبر عجلات الضاغط الموجودة على شواحن العادم التوربينية في تطبيقات السيارات والشاحنات من المكونات شديدة الضغط. أثناء تطوير عجلات الضاغط الجديدة، يتم التركيز على تصميم أجزاء موثوقة ذات عمر معقول بالإضافة إلى كفاءات جيدة وسبات منخفض مما يوفر كفاءة محسنة للمحرك وأداء ديناميكي أفضل للمحرك. من أجل تلبية المتطلبات الاستثنائية المتعلقة بالخصائص الديناميكية الحرارية للشاحن التوربيني، تتحمل مادة عجلة الضاغط أحمالًا ميكانيكية وحرارية عالية.

يتم توفير الظروف الحدودية على عجلة الضاغط بما في ذلك معاملات نقل الحرارة على الجدار ودرجات الحرارة المجاورة للجدار من خلال حسابات نقل الحرارة الثابتة. تعتبر الشروط الحدودية ضرورية لحسابات نقل الحرارة العابرة في FEA. يُطلق على استخدام تقنية الشاحن التوربيني في محركات الاحتراق الصغيرة أيضًا اسم "تقليص الحجم". يؤدي تقليل الوزن وفقدان الاحتكاك وزيادة متوسط ​​الضغط مقارنة بمحركات الاحتراق غير المشحونة إلى تحسين كفاءة المحرك وانخفاض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.

تستكشف تصميمات التوربينات البخارية الحديثة مساحة تصميم أوسع للحصول على أداء أفضل. وفي الوقت نفسه، يجب الحفاظ على السلامة الميكانيكية للتوربينات البخارية. وهذا يتطلب فهمًا متعمقًا لتأثيرات كل متغير تصميمي على إجهاد الدورة العالية (HCF) لمرحلة التوربينات البخارية.

من المتوقع أن تنمو حصة السوق بسرعة لمحركات البنزين ذات الشاحن التوربيني خلال السنوات القادمة. الطلب على محركات الاحتراق الصغيرة المزودة بشاحن توربيني ذات كثافة طاقة أعلى وكفاءة أعلى للمحرك.

مرجع

Breard, C., Vahdati, M., Sayma, AI and Imregun, M., 2000، "نموذج المرونة الهوائية المتكامل للمجال الزمني للتنبؤ بالاستجابة القسرية للمروحة بسبب تشويه المدخل"، ASME

2000-GT-0373.

بينز، NC أساسيات الشحن التوربيني. فيرمونت: المفاهيم NREC، 2005.