Door de toenemende eisen aan de efficiëntie van dieselmotoren worden turbocompressoren blootgesteld aan hogere temperaturen.Als gevolg hiervan zijn de rotorsnelheid- en temperatuurgradiënten bij transiënte bewerkingen ernstiger en daarom nemen de thermische en centrifugale spanningen toe.
Om de levenscyclus van turbocompressoren nauwkeuriger te bepalen, is exacte kennis van de transiënte temperatuurverdeling in het turbinewiel essentieel.
De grote temperatuurverschillen bij turbocompressoren tussen turbine en compressor leiden tot warmteoverdracht van de turbine in de richting van het lagerhuis.Een nauwkeurigere oplossing werd bereikt door de vloeistof aan het begin van het onderzochte afkoelproces te berekenen door alle vergelijkingen tijdelijk op te lossen.De resultaten van deze aanpak voldeden zeer goed aan de metingen van transiënte en stabiele toestanden, en het transiënte thermische gedrag van het vaste lichaam kon nauwkeurig worden gereproduceerd.
Aan de andere kant werden in benzinemotoren al in 2006 gastemperaturen tot 1050°C bereikt.Vanwege de hogere turbine-inlaattemperaturen kwam thermomechanische vermoeidheid meer in beeld.De afgelopen jaren zijn er verschillende onderzoeken gepubliceerd met betrekking tot thermomechanische vermoeidheid in turbocompressoren.Op basis van het numeriek voorspelde en gevalideerde temperatuurveld in het turbinewiel werden spanningsberekeningen uitgevoerd en werden zones met hoge thermische spanningen in het turbinewiel geïdentificeerd.Er wordt aangetoond dat de grootte van de thermische spanning in deze zones in hetzelfde bereik kan liggen als de grootte van alleen de centrifugale spanning, wat betekent dat de thermisch geïnduceerde spanning niet kan worden verwaarloosd in het ontwerpproces van een radiaal turbinewiel.
https://www.syuancn.com/aftermarket-komatsu-turbine-wheel-ktr130-product/
Referentie
Ayed, AH, Kemper, M., Kusterer, K., Tadesse, H., Wirsum, M., Tebbenhoff, O., 2013, ‘Numeriek en experimenteel onderzoek naar het voorbijgaande thermische gedrag van een stoombypassklep bij stoomtemperaturen boven 700 °C“, ASME Turbo Expo GT2013-95289, San Antonio, VS.
R., Dornhöfer, W., Hatz, A., Eiser, J., Böhme, S., Adam, F., Unselt, S., Cerulla, M., Zimmer, K., Friedemann, W., Uhl, "Der nieuwe R4 2,0l 4V TFSI-motor in Audi A3", 11. Aufladetechnische Konferenz, Dresden, 2006
Posttijd: 13 maart 2022