A dízelmotorok hatékonyságával szembeni növekvő igények miatt a turbófeltöltők magasabb hőmérsékletnek vannak kitéve. Ennek következtében a forgórész fordulatszáma és hőmérsékleti gradiense tranziens üzemekben súlyosabb, ezért a termikus és centrifugális feszültségek nőnek.
A turbófeltöltők életciklusának pontosabb meghatározásához elengedhetetlen a turbinakerék tranziens hőmérséklet-eloszlásának pontos ismerete.
A turbófeltöltők nagy hőmérséklet-különbsége a turbina és a kompresszor között a turbinából a csapágyház irányába történő hőátadáshoz vezet. Pontosabb megoldást úgy értünk el, hogy a vizsgált lehűlési folyamat elején a folyadékot az összes egyenlet ideiglenes megoldásával kiszámítottuk. Ennek a megközelítésnek az eredményei nagyon jól megfeleltek a tranziens és steady state méréseknek, és a szilárd test tranziens termikus viselkedése pontosan reprodukálható volt.
Ezzel szemben a benzinüzemű motorokban már 2006-ban elérték az 1050°C-os gázhőmérsékletet. A turbina magasabb bemeneti hőmérséklete miatt a termomechanikai kifáradás jobban előtérbe került. Az elmúlt években számos tanulmány jelent meg a turbófeltöltők termomechanikai kifáradásáról. A turbinakerékben numerikusan előrejelzett és validált hőmérsékleti mező alapján feszültségszámításokat végeztünk, és a turbinakerékben nagy termikus igénybevételű zónákat azonosítottunk. Megmutattam, hogy ezekben a zónákban a termikus feszültség nagysága ugyanabban a tartományban lehet, mint önmagában a centrifugális feszültség nagysága, ami azt jelenti, hogy a radiális turbinakerék tervezése során a termikus feszültség nem elhanyagolható.
https://www.syuancn.com/aftermarket-komatsu-turbine-wheel-ktr130-product/
Referencia
Ayed, AH, Kemper, M., Kusterer, K., Tadesse, H., Wirsum, M., Tebbenhoff, O., 2013, „A gőz bypass szelep tranziens termikus viselkedésének numerikus és kísérleti vizsgálatai gőzhőmérsékleten túl 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, Drezda, 2006
Feladás időpontja: 2022. március 13