De toepassing van turbocompressoren in verbrandingsmotoren is de afgelopen jaren aanzienlijk belangrijker geworden.In de personenwagensector zijn vrijwel alle dieselmotoren en steeds meer benzinemotoren uitgerust met een turbocompressor.
Compressorwielen op uitlaatgasturbo's in auto- en vrachtwagentoepassingen zijn onderdelen die zwaar belast worden.Tijdens de ontwikkeling van nieuwe compressorwielen ligt de nadruk op het ontwerpen van betrouwbare onderdelen met een redelijke levensduur, een goed rendement en een lage torpor, waardoor een verbeterde motorefficiëntie en betere dynamische motorprestaties ontstaan.Om te voldoen aan de uitzonderlijke eisen aan de thermodynamische eigenschappen van de turbocompressor, staat het materiaal van het compressorwiel bloot aan hoge mechanische en thermische belastingen.
Randvoorwaarden op het compressorwiel, inclusief warmteoverdrachtscoëfficiënten van de muur en aangrenzende muren, worden verkregen door statische warmteoverdrachtsberekeningen.De randvoorwaarden zijn nodig voor berekeningen van transiënte warmteoverdracht in FEA.Het gebruik van turbocompressortechnologie in kleine verbrandingsmotoren wordt ook wel ‘Downsizing’ genoemd.De gewichtsvermindering, wrijvingsverliezen en de hogere gemiddelde druk in vergelijking met ongeladen verbrandingsmotoren leiden tot een verbeterd motorrendement en een lagere CO2-uitstoot.
Moderne stoomturbineontwerpen verkennen een bredere ontwerpruimte om betere prestaties te bereiken.Tegelijkertijd moet de mechanische integriteit van de stoomturbine behouden blijven.Dit vereist een diepgaand inzicht in de effecten van elke ontwerpvariabele op High Cycle Fatigue (HCF) van een stoomturbinetrap.
Er wordt de komende jaren een snel groeiend marktaandeel van turbobenzinemotoren verwacht.Het verzoek om kleine verbrandingsmotoren met turbocompressor met een hogere vermogensdichtheid en een hoger motorrendement.
Referentie
Breard, C., Vahdati, M., Sayma, AI en Imregun, M., 2000, "Een geïntegreerd tijddomein-aero-elasticiteitsmodel voor de voorspelling van de geforceerde respons van een ventilator als gevolg van inlaatvervorming", ASME
2000-GT-0373.
Baines, NC Grondbeginselen van turbocompressie.Vermont: Concepten NREC, 2005.
Posttijd: maart-06-2022