A causa delle crescenti richieste sull'efficienza dei motori diesel, i turbocompressori sono sottoposti a temperature più elevate. Di conseguenza, la velocità del rotore e i gradienti di temperatura nelle operazioni transitorie sono più gravi e quindi aumentano le sollecitazioni termiche e centrifughe.
Per determinare il ciclo di vita dei turbocompressori in modo più preciso, è essenziale l'esatta conoscenza della distribuzione della temperatura transitoria nella ruota della turbina.
Le differenze ad alta temperatura nei turbocompressori tra turbina e compressore portano al trasferimento di calore dalla turbina nella direzione dell'alloggiamento del cuscinetto. È stata ottenuta una soluzione più precisa calcolando il fluido all'inizio del processo di raffreddamento esaminato mediante risolvere tutte le equazioni. I risultati di questo approccio hanno soddisfatto molto bene le misurazioni a stato transitorio e stazionario e il comportamento termico transitorio del corpo solido potrebbe essere riprodotto accuratamente.
D'altra parte, sono già state raggiunte temperature di gas del 2006 fino a 1050 ° C nei motori a benzina. A causa delle più elevate temperature di ingresso della turbina, l'affaticamento termomeccanico è diventata più a fuoco. Negli ultimi anni sono stati pubblicati diversi studi relativi alla fatica termomeccanica nei turbocompressori. Sulla base del campo di temperatura numericamente previsto e validato nella ruota della turbina, sono stati eseguiti calcoli di sollecitazione e sono state identificate zone di elevata sollecitazione termica nella ruota della turbina. Si dimostra che l'entità della sollecitazione termica in queste zone può essere nello stesso intervallo della sola stress centrifugo, il che significa che la sollecitazione indotta termicamente non può essere trascurata nel processo di progettazione di una ruota a turbina radiale.
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Riferimento
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Tempo post: marzo-13-2022