Ensinnäkin mikä tahansa simulointi ilmavirran turboahtimen kompressorin läpi.
Kuten me kaikki tiedämme, kompressoreja on käytetty laajalti tehokkaana menetelmänä dieselmoottoreiden suorituskyvyn parantamiseksi ja päästöjen vähentämiseksi. Yhä tiukemmat päästömääräykset ja pakokaasujen voimakas kierrätys todennäköisesti työntävät moottorin käyttöolosuhteet vähemmän tehokkaille tai jopa epävakaille alueille. Tässä tilanteessa dieselmoottoreiden alhaiset nopeudet ja suuret kuormitukset vaativat turboahtimen kompressorit syöttämään voimakkaasti tehostettua ilmaa pienillä virtausnopeuksilla, mutta turboahdinkompressorien suorituskyky on yleensä rajoitettu tällaisissa käyttöolosuhteissa.
Siksi turboahtimen tehokkuuden parantaminen ja vakaan toiminta-alueen laajentaminen ovat kriittisiä tuleville vähäpäästöisille dieselmoottoreille. Iwakirin ja Uchidan suorittamat CFD-simulaatiot osoittivat, että sekä kotelon käsittelyn että muuttuvan sisääntulon ohjaussiipien yhdistelmä voisi tarjota laajemman toiminta-alueen vertaamalla kuin käyttämällä kumpaakin erikseen. Vakaa toiminta-alue siirtyy pienemmille ilmavirtauksille, kun kompressorin nopeus lasketaan 80 000 rpm:iin. Kuitenkin nopeudella 80 000 rpm vakaa toiminta-alue kapeautuu ja painesuhde pienenee; nämä johtuvat pääasiassa alentuneesta tangentiaalisesta virtauksesta juoksupyörän ulostulossa.
Toiseksi turboahtimen vesijäähdytysjärjestelmä.
Yhä useampia yrityksiä on testattu jäähdytysjärjestelmän parantamiseksi tehon nostamiseksi aktiivisen volyymin intensiivisemmällä käytöllä. Tärkeimmät vaiheet tässä etenemisessä ovat siirtyminen (a) generaattorin ilmajäähdytyksestä vetyjäähdytykseen, (b) epäsuorasta suorajäähdytykseen johtimeen ja lopuksi (c) vedystä vesijäähdytykseen. Jäähdytysvesi virtaa pumppuun vesisäiliöstä, joka on järjestetty staattorin kokoojasäiliöksi. Pumpusta vesi virtaa ensin jäähdyttimen, suodattimen ja paineensäätöventtiilin läpi ja kulkee sitten rinnakkain staattorin käämien, pääholkkien ja roottorin läpi. Vesipumppu yhdessä veden tulo- ja poistoaukkojen kanssa sisältyvät jäähdytysveden liitäntäpäähän. Niiden keskipakovoiman seurauksena vesipatsaiden ja kierukoiden väliin sekä vesilaatikoiden ja keskireiän välisiin radiaalisiin kanaviin muodostuu hydraulinen paine. Kuten aiemmin mainittiin, veden lämpötilan noususta johtuva kylmän ja kuuman veden pylväiden paine-ero toimii painekorkeudena ja lisää kierukoiden läpi virtaavan veden määrää suhteessa veden lämpötilan nousun ja keskipakovoiman lisääntymiseen.
Viite
1. Ilmavirran numeerinen simulointi turboahdinkompressorien läpi, joissa on kaksoiskierre, Energy 86 (2009) 2494–2506, Kui Jiao, Harold Sun;
2. ROOTTORIN KÄÄMIÖN VIRTAUS- JA LÄMMENTEEN ONGELMAT, D. Lambrecht*, osa 184
Postitusaika: 27.12.2021