Ten eerste: elke simulatie van de luchtstroom door de turbocompressor.
Zoals we allemaal weten, worden compressoren op grote schaal gebruikt als effectieve methode om de prestaties van dieselmotoren te verbeteren en de uitstoot te verminderen. De steeds strengere emissievoorschriften en de zware recirculatie van uitlaatgassen zullen de bedrijfsomstandigheden van de motor waarschijnlijk naar minder efficiënte of zelfs onstabiele gebieden duwen. Onder deze situatie vereisen de werkomstandigheden van dieselmotoren met lage snelheid en hoge belasting dat de turbocompressoren lucht met een hoge boost leveren bij lage stroomsnelheden, maar de prestaties van turbocompressoren zijn onder dergelijke bedrijfsomstandigheden gewoonlijk beperkt.
Daarom worden het verbeteren van de efficiëntie van de turbocompressor en het vergroten van het stabiele werkbereik van cruciaal belang voor levensvatbare toekomstige dieselmotoren met lage emissies. CFD-simulaties uitgevoerd door Iwakiri en Uchida toonden aan dat een combinatie van zowel de behuizingbehandeling als de variabele inlaatleischoepen een groter werkbereik zou kunnen opleveren door ze te vergelijken dan wanneer ze elk afzonderlijk zouden worden gebruikt. Het stabiele werkbereik wordt verschoven naar lagere luchtstroomsnelheden wanneer het compressortoerental wordt verlaagd tot 80.000 tpm. Bij 80.000 tpm wordt het stabiele werkbereik echter smaller en wordt de drukverhouding lager; deze zijn voornamelijk te wijten aan de verminderde tangentiële stroming bij de uitgang van de waaier.
Ten tweede het waterkoelsysteem van de turbocompressor.
Een toenemend aantal pogingen is getest om het koelsysteem te verbeteren om de output te verhogen door intensiever gebruik van actief volume. De belangrijkste stappen in deze voortgang zijn de overgang van (a) lucht- naar waterstofkoeling van de generator, (b) indirecte naar directe geleiderkoeling en tenslotte (c) waterstof- naar waterkoeling. Het koelwater stroomt naar de pomp vanuit een watertank die als verzameltank op de stator is aangebracht. Vanaf de pomp stroomt het water eerst door een koeler, filter en drukregelklep en stroomt vervolgens in parallelle banen door de statorwikkelingen, hoofdbussen en de rotor. De waterpomp is samen met de waterinlaat en -uitlaat opgenomen in de koelwateraansluitkop. Door hun middelpuntvliedende kracht ontstaat er een hydraulische druk in de waterkolommen tussen de waterboxen en de spoelen en in de radiale kanalen tussen de waterboxen en de centrale boring. Zoals eerder vermeld, werkt het drukverschil van de koud- en warmwaterkolommen als gevolg van de stijging van de watertemperatuur als een drukhoogte en verhoogt de hoeveelheid water die door de spoelen stroomt in verhouding tot de stijging van de watertemperatuurstijging en de middelpuntvliedende kracht.
Referentie
1. Numerieke simulatie van de luchtstroom door turbocompressoren met dubbel slakkenhuisontwerp, Energie 86 (2009) 2494-2506, Kui Jiao, Harold Sun;
2. PROBLEMEN VAN STROOM EN VERWARMING BIJ ROTORWIKKELING, D. Lambrecht*, deel I84
Posttijd: 27 december 2021