Beberapa pemodelan dan analisis eksperimental dalam industri turbocharger

Model mesin satu dimensi

Model satu dimensi telah dikembangkan untuk memprediksi kinerja turbin radial-inflow yang diserahkan ke kondisi aliran yang tidak dapat diselesaikan. Berbeda dari pendekatan lain sebelumnya, turbin telah disimulasikan dengan memisahkan efek casing dan rotor pada aliran tidak stabil dan dengan memodelkan beberapa entri rotor dari volute.

Ini adalah cara sederhana dan efektif untuk mewakili volute turbin dengan jaringan pipa satu dimensi, untuk menangkap efek penyimpanan massa karena volume sistem, serta variasi sirkumferasi dari kondisi dinamis fluida di sepanjang volute, yang bertanggung jawab untuk penerimaan variabel massa ke dalam rotor melalui bagian blade. Metode yang dikembangkan dijelaskan, dan keakuratan model satu dimensi ditunjukkan dengan membandingkan hasil yang diprediksi dengan data yang diukur, dicapai pada rig uji yang didedikasikan untuk penyelidikan turbocharger otomotif.

Turbocharging dua tahap

Keuntungan utama dari turbocharging dua tahap berasal dari fakta bahwa dua mesin rasio dan efisiensi tekanan normal dapat digunakan. Tekanan keseluruhan yang tinggi dan rasio ekspansi dapat dikembangkan dengan menggunakan turbocharger konvensional. Kerugian utama adalah peningkatan biaya turbocharger tambahan plus intercooler dan manifold.

Selain itu, interstage intersooling adalah komplikasi, tetapi pengurangan suhu di saluran masuk kompresor HP memiliki keuntungan tambahan untuk mengurangi pekerjaan kompresor HP untuk rasio tekanan yang diberikan, karena ini adalah fungsi dari suhu saluran masuk kompresor. Ini meningkatkan efisiensi yang efektif dari sistem turbocharging. Turbin juga mendapat manfaat dari rasio ekspansi yang lebih rendah per tahap. Pada rasio ekspansi yang lebih rendah, turbin dapat beroperasi jauh lebih efisien daripada yang terjadi dengan sistem tahap tunggal. Sistem dua tahap, melalui efisiensi sistem turbocharger yang lebih besar, memberikan tekanan dorongan yang lebih tinggi, konsumsi udara spesifik yang lebih besar dan karenanya lebih rendah katup buang dan suhu saluran masuk turbin.

Referensi

Model satu dimensi yang terperinci untuk memprediksi perilaku tidak stabil dari turbin turbocharger untuk aplikasi mesin pembakaran internal.Federico Piscaglia, Des 2017.

Peningkatan efisiensi dan potensi pengurangan emisi NOx dari siklus Miller Turbocharged dua tahap untuk mesin gas alam stasioner.Ugur Kesgin, 189-216, 2005.

Model mesin diesel turbocharged yang disederhanakan, MP Ford, Vol201