Beberapa pemodelan dan analisis eksperimental dalam industri turbocharger

Model mesin satu dimensi

Model satu dimensi telah dikembangkan untuk memprediksi kinerja turbin aliran masuk radial pada kondisi aliran tidak stabil. Berbeda dari pendekatan lain sebelumnya, turbin telah disimulasikan dengan memisahkan efek casing dan rotor pada aliran tak tunak dan dengan memodelkan beberapa masukan rotor dari volute.

Ini adalah cara sederhana dan efektif untuk mewakili volute turbin dengan jaringan pipa satu dimensi, untuk menangkap efek penyimpanan massa akibat volume sistem, serta variasi melingkar dari kondisi dinamis fluida sepanjang volute, yang bertanggung jawab untuk masuknya massa secara variabel ke dalam rotor melalui saluran sudu. Metode yang dikembangkan dijelaskan, dan keakuratan model satu dimensi ditunjukkan dengan membandingkan hasil prediksi dengan data terukur, yang dicapai pada alat uji yang didedikasikan untuk penyelidikan turbocharger otomotif.

Turbocharging dua tahap

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

Selain itu, interstage intercooling merupakan suatu komplikasi, namun penurunan suhu pada saluran masuk kompresor HP mempunyai keuntungan tambahan yaitu mengurangi kerja kompresor HP untuk rasio tekanan tertentu, karena ini merupakan fungsi dari suhu saluran masuk kompresor. Hal ini meningkatkan efisiensi keseluruhan sistem turbocharging yang efektif. Turbin juga mendapatkan keuntungan dari rasio ekspansi per tahap yang lebih rendah. Pada rasio ekspansi yang lebih rendah, turbin dapat beroperasi jauh lebih efisien dibandingkan dengan sistem satu tahap. Sistem dua tahap, melalui efisiensi sistem turbocharger yang lebih besar, menghasilkan tekanan dorong yang lebih tinggi, konsumsi udara spesifik yang lebih besar, sehingga menurunkan suhu katup buang dan saluran masuk turbin.

Referensi

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

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

Model mesin diesel turbocharged yang disederhanakan, Anggota Parlemen Ford, Vol201