Po pierwsze, dowolna symulacja przepływu powietrza przez sprężarkę turbosprężarki.
Jak wszyscy wiemy, sprężarki są szeroko stosowane jako skuteczna metoda poprawy wydajności i zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych w silnikach wysokoprężnych.Coraz bardziej rygorystyczne przepisy dotyczące emisji i recyrkulacja ciężkich gazów spalinowych prawdopodobnie sprawią, że warunki pracy silnika staną się mniej wydajne lub nawet niestabilne.W tej sytuacji warunki pracy silników wysokoprężnych przy niskiej prędkości i dużym obciążeniu wymagają, aby sprężarki turbosprężarki dostarczały silnie wzmocnione powietrze przy niskich natężeniach przepływu, jednakże wydajność sprężarek turbosprężarek jest zwykle ograniczona w takich warunkach pracy.
Dlatego też poprawa wydajności turbosprężarki i wydłużenie stabilnego zakresu roboczego stają się krytyczne dla opłacalnych przyszłych, niskoemisyjnych silników wysokoprężnych.Symulacje CFD przeprowadzone przez Iwakiriego i Uchidę wykazały, że połączenie obróbki osłonki i łopatek kierujących o zmiennym wlocie może zapewnić szerszy zakres roboczy w porównaniu z zastosowaniem każdego z nich niezależnie.Gdy prędkość sprężarki spadnie do 80 000 obr./min, zakres stabilnej pracy zostaje przesunięty w stronę niższych przepływów powietrza.Jednak przy 80 000 obr./min stabilny zakres pracy staje się węższy, a stosunek ciśnienia staje się niższy;wynika to głównie ze zmniejszonego przepływu stycznego na wyjściu wirnika.
Po drugie, układ chłodzenia wodą turbosprężarki.
Testowano coraz większą liczbę wysiłków mających na celu ulepszenie układu chłodzenia w celu zwiększenia wydajności poprzez intensywniejsze wykorzystanie aktywnej objętości.Najważniejszymi etapami tego postępu jest przejście od (a) chłodzenia generatora powietrzem do wodoru, (b) pośredniego do bezpośredniego chłodzenia przewodowego i wreszcie (c) chłodzenia wodorem do wody.Woda chłodząca przepływa do pompy ze zbiornika wody, który jest umieszczony jako zbiornik zbiorczy na stojanie.Z pompy woda przepływa najpierw przez chłodnicę, filtr i zawór regulujący ciśnienie, a następnie przemieszcza się równoległymi ścieżkami przez uzwojenia stojana, tuleje główne i wirnik.Pompa wodna wraz z wlotem i wylotem wody znajdują się w głowicy przyłączeniowej wody chłodzącej.W wyniku działania siły odśrodkowej w słupach wody pomiędzy skrzyniami wodnymi a wężownicami oraz w kanałach promieniowych pomiędzy skrzyniami wodnymi a odwiertem centralnym powstaje ciśnienie hydrauliczne.Jak wspomniano wcześniej, różnica ciśnień między kolumnami zimnej i ciepłej wody, spowodowana wzrostem temperatury wody, działa jak wysokość ciśnienia i zwiększa ilość wody przepływającej przez wężownice proporcjonalnie do wzrostu wzrostu temperatury wody i siły odśrodkowej.
Odniesienie
1. Symulacja numeryczna przepływu powietrza przez sprężarki turbosprężarki o konstrukcji podwójnej spirali, Energia 86 (2009) 2494–2506, Kui Jiao, Harold Sun;
2. PROBLEMY PRZEPŁYWU I NAGRZEWANIA W UZWOJENIU WIRNIKA, D.Lambrecht*, tom I84
Czas publikacji: 27 grudnia 2021 r