Negli ultimi anni l’applicazione dei turbocompressori nei motori a combustione è diventata molto più importante. Nel settore delle autovetture quasi tutti i motori diesel e sempre più anche i motori a benzina sono dotati di turbocompressore.
Le ruote del compressore sui turbocompressori di scarico nelle applicazioni per auto e camion sono componenti altamente sollecitati. Durante lo sviluppo di nuove giranti del compressore l'obiettivo è quello di progettare parti affidabili con una durata ragionevole, nonché buone efficienze e basso torpore che forniscano una migliore efficienza del motore e migliori prestazioni dinamiche del motore. Per soddisfare i requisiti eccezionali sulle caratteristiche termodinamiche del turbocompressore, il materiale della girante del compressore è sottoposto a elevati carichi meccanici e termici.
Le condizioni al contorno sulla girante del compressore, compresi i coefficienti di trasferimento del calore della parete e le temperature adiacenti alla parete, sono fornite da calcoli statici del trasferimento di calore. Le condizioni al contorno sono necessarie per i calcoli del trasferimento di calore transitorio in FEA. L'uso della tecnologia del turbocompressore nei piccoli motori a combustione è anche chiamato “Downsizing”. La riduzione del peso, delle perdite per attrito e l'aumento della pressione media rispetto ai motori a combustione senza turbocompressore portano ad una migliore efficienza del motore e a minori emissioni di CO2.
I moderni progetti di turbine a vapore stanno esplorando uno spazio di progettazione più ampio per ottenere prestazioni migliori. Allo stesso tempo, è necessario mantenere l’integrità meccanica della turbina a vapore. Ciò richiede una comprensione approfondita degli effetti di ciascuna variabile di progettazione sulla fatica ad alto numero di cicli (HCF) di uno stadio di turbina a vapore.
Nei prossimi anni si prevede una quota di mercato in rapida crescita dei motori a benzina turbocompressi. La richiesta di piccoli motori a combustione turbocompressi con maggiore densità di potenza e maggiore efficienza del motore.
Riferimento
Breard, C., Vahdati, M., Sayma, AI e Imregun, M., 2000, "Un modello di aeroelasticità nel dominio del tempo integrato per la previsione della risposta forzata della ventola dovuta alla distorsione dell'ingresso", ASME
2000-GT-0373.
Baines, NC Fondamenti di turbocompressione. Vermont: Concetti NREC, 2005.
Orario di pubblicazione: 06-marzo-2022