Modello di motore unidimensionale
È stato sviluppato un modello unidimensionale per prevedere le prestazioni di una turbina ad afflusso radiale sottoposta a condizioni di flusso instabile.Diversamente da altri approcci precedenti, la turbina è stata simulata separando gli effetti dell'involucro e del rotore sul flusso instabile e modellando gli ingressi multipli del rotore dalla voluta.
È un modo semplice ed efficace per rappresentare la voluta della turbina mediante una rete di tubi unidimensionali, al fine di catturare l'effetto di accumulo di massa dovuto al volume del sistema, nonché la variazione circonferenziale delle condizioni fluidodinamiche lungo la voluta, responsabili per ammettenza variabile di massa nel rotore attraverso i passaggi delle pale.Viene descritto il metodo sviluppato e viene mostrata l'accuratezza del modello unidimensionale confrontando i risultati previsti con i dati misurati, ottenuti su un banco di prova dedicato allo studio dei turbocompressori automobilistici.
Turbocompressione a due stadi
Il vantaggio principale della turbocompressione a due stadi deriva dal fatto che possono essere utilizzate due macchine con rapporto di pressione ed efficienza normali.È possibile sviluppare rapporti complessivi di pressione ed espansione elevati utilizzando turbocompressori convenzionali.Gli svantaggi principali sono l'aumento del costo del turbocompressore aggiuntivo, dell'intercooler e del collettore.
Inoltre, l'intercooling Interstage è una complicazione, ma la riduzione della temperatura all'ingresso del compressore HP ha l'ulteriore vantaggio di ridurre il lavoro del compressore HP per un dato rapporto di pressione, poiché questa è una funzione della temperatura di ingresso del compressore.Ciò aumenta l'effettiva efficienza complessiva del sistema di turbocompressione.Le turbine beneficiano anche del rapporto di espansione inferiore per stadio.A rapporti di espansione inferiori, le turbine possono funzionare in modo molto più efficiente rispetto a un sistema a stadio singolo.I sistemi a due stadi, attraverso una maggiore efficienza del sistema turbocompressore, forniscono una pressione di sovralimentazione più elevata, un maggiore consumo specifico di aria e quindi una temperatura inferiore della valvola di scarico e dell'ingresso della turbina.
Riferimento
Un modello unidimensionale dettagliato per prevedere il comportamento instabile delle turbine dei turbocompressori per applicazioni su motori a combustione interna.Federico Piscaglia, dicembre 2017.
Miglioramento dell’efficienza e potenziale di riduzione delle emissioni di NOx del ciclo Miller turbocompresso a due stadi per motori stazionari a gas naturale.Ugur Kesgin, 189-216, 2005.
Un modello di motore diesel turbocompresso semplificato, MP Ford, Vol201
Orario di pubblicazione: 26 ottobre 2021