Ze względu na rosnące wymagania dotyczące wydajności silników Diesla, turbosprężarki poddawane są działaniu wyższych temperatur.W rezultacie gradienty prędkości wirnika i temperatury w operacjach przejściowych są poważniejsze, co powoduje wzrost naprężeń termicznych i odśrodkowych.
Aby dokładniej określić cykl życia turbosprężarek, niezbędna jest dokładna znajomość nieustalonego rozkładu temperatury w kole turbiny.
Duże różnice temperatur w turbosprężarkach pomiędzy turbiną a sprężarką prowadzą do przenoszenia ciepła z turbiny w kierunku obudowy łożyska.Bardziej precyzyjne rozwiązanie uzyskano obliczając płyn na początku badanego procesu schładzania, rozwiązując tymczasowo wszystkie równania.Wyniki tego podejścia bardzo dobrze odpowiadały pomiarom stanu nieustalonego i ustalonego, a przejściowe zachowanie termiczne ciała stałego można było dokładnie odtworzyć.
Z kolei już w 2006 roku w silnikach benzynowych osiągano temperatury gazu dochodzące do 1050°C.Ze względu na wyższe temperatury na wlocie turbiny, w większym stopniu skupiono się na zmęczeniu termomechanicznym.W ostatnich latach opublikowano kilka badań związanych ze zmęczeniem termomechanicznym turbosprężarek.Na podstawie przewidywanego numerycznie i zweryfikowanego pola temperatury w kole turbiny wykonano obliczenia naprężeń i zidentyfikowano strefy dużych naprężeń termicznych w kole turbiny.Pokazano, że wielkość naprężeń termicznych w tych strefach może mieścić się w tym samym zakresie, co wielkość samego naprężenia odśrodkowego, co oznacza, że w procesie projektowania promieniowego koła turbiny nie można pominąć naprężeń termicznych.
https://www.syuancn.com/aftermarket-komatsu-turbine-wheel-ktr130-product/
Odniesienie
Ayed, AH, Kemper, M., Kusterer, K., Tadesse, H., Wirsum, M., Tebbenhoff, O., 2013, „Numeryczne i eksperymentalne badania tymczasowego zachowania termicznego zaworu obejściowego pary w temperaturach pary przekraczających 700°C”, ASME Turbo Expo GT2013-95289, San Antonio, USA
R., Dornhöfer, W., Hatz, A., Eiser, J., Böhme, S., Adam, F., Unselt, S., Cerulla, M., Zimmer, K., Friedemann, W., Uhl, „Der neue R4 2,0l 4V TFSI-Motor im Audi A3”, 11. Aufladetechnische Konferenz, Drezno, 2006
Czas publikacji: 13 marca 2022 r