Prvič, katera koli simulacija pretoka zraka skozi kompresor turbopolnilnika.
Kot vsi vemo, se kompresorji pogosto uporabljajo kot učinkovita metoda za izboljšanje zmogljivosti in zmanjšanje emisij dizelskih motorjev.Vse strožji predpisi o emisijah in močno recirkulacijo izpušnih plinov bodo verjetno potisnili pogoje delovanja motorja proti manj učinkovitim ali celo nestabilnim območjem.V tej situaciji delovni pogoji dizelskih motorjev pri nizki hitrosti in visoki obremenitvi zahtevajo, da kompresorji turbopolnilnika dovajajo visoko pospešen zrak pri nizkih stopnjah pretoka, vendar je zmogljivost kompresorjev turbinskega polnilnika v takšnih pogojih delovanja običajno omejena.
Zato postajata izboljšanje učinkovitosti turbopolnilnika in razširitev stabilnega delovnega območja ključnega pomena za uspešne prihodnje dizelske motorje z nizkimi emisijami.Simulacije CFD, ki sta jih izvedla Iwakiri in Uchida, so pokazale, da bi lahko kombinacija obdelave ohišja in spremenljivih vstopnih vodilnih lopatic zagotovila širši razpon delovanja s primerjavo kot uporaba vsake posebej.Stabilno območje delovanja se premakne na nižje stopnje pretoka zraka, ko se hitrost kompresorja zmanjša na 80.000 vrt/min.Vendar pa se pri 80.000 obratih na minuto stabilno delovno območje zoži in tlačno razmerje postane nižje;ti so predvsem posledica zmanjšanega tangencialnega pretoka na izstopu rotorja.
Drugič, sistem vodnega hlajenja turbopolnilnika.
Preizkušenih je bilo vedno več poskusov izboljšanja hladilnega sistema, da bi povečali izhod z intenzivnejšo uporabo aktivne prostornine.Najpomembnejši koraki v tem napredovanju so sprememba z (a) zračnega na vodikovo hlajenje generatorja, (b) posredno na neposredno vodniško hlajenje in končno (c) vodikovo na vodno hlajenje.Hladilna voda teče v črpalko iz rezervoarja za vodo, ki je nameščen kot zbiralni rezervoar na statorju.Iz črpalke voda najprej teče skozi hladilnik, filter in ventil za regulacijo tlaka, nato potuje po vzporednih poteh skozi navitja statorja, glavne puše in rotor.Vodna črpalka je skupaj z dovodom in odvodom vode vključena v priključno glavo hladilne vode.Zaradi njihove centrifugalne sile vodni stebri med vodnimi škatlami in tuljavami kot tudi v radialnih kanalih med vodnimi škatlami in centralno izvrtino vzpostavijo hidravlični tlak.Kot je bilo že omenjeno, diferenčni tlak stebrov hladne in tople vode zaradi dviga temperature vode deluje kot tlačna višina in poveča količino vode, ki teče skozi tuljave, sorazmerno s povečanjem dviga temperature vode in centrifugalne sile.
Referenca
1. Numerična simulacija pretoka zraka skozi kompresorje turbopolnilnikov z dvojno spiralno zasnovo, Energy 86 (2009) 2494–2506, Kui Jiao, Harold Sun;
2. TEŽAVE PRETOKA IN OGREVANJA NAVITJA ROTORJA, D.Lambrecht*, letnik I84
Čas objave: 27. december 2021