Λόγω των αυξανόμενων απαιτήσεων για την απόδοση των κινητήρων ντίζελ, οι υπερσυμπιεστές υπόκεινται σε υψηλότερες θερμοκρασίες.Κατά συνέπεια, οι κλίσεις της ταχύτητας και της θερμοκρασίας του ρότορα σε μεταβατικές λειτουργίες είναι πιο έντονες και επομένως οι θερμικές και οι φυγόκεντρες τάσεις αυξάνονται.
Για να προσδιοριστεί με μεγαλύτερη ακρίβεια ο κύκλος ζωής των στροβιλοσυμπιεστών, είναι απαραίτητη η ακριβής γνώση της μεταβατικής κατανομής θερμοκρασίας στον τροχό του στροβίλου.
Οι υψηλές διαφορές θερμοκρασίας στους στροβιλοσυμπιεστές μεταξύ του στροβίλου και του συμπιεστή οδηγούν σε μεταφορά θερμότητας από τον στρόβιλο προς την κατεύθυνση του περιβλήματος του ρουλεμάν.Μια πιο ακριβής λύση επιτεύχθηκε με τον υπολογισμό του ρευστού στην αρχή της εξεταζόμενης διαδικασίας ψύξης με προσωρινή επίλυση όλων των εξισώσεων.Τα αποτελέσματα αυτής της προσέγγισης αντιμετώπισαν πολύ καλά τις μετρήσεις μεταβατικής και σταθερής κατάστασης και η παροδική θερμική συμπεριφορά του στερεού σώματος μπορούσε να αναπαραχθεί με ακρίβεια.
Από την άλλη πλευρά, ήδη το 2006 οι θερμοκρασίες αερίου έφτασαν τους 1050°C σε βενζινοκινητήρες.Λόγω των υψηλότερων θερμοκρασιών εισόδου του στροβίλου, η θερμομηχανική κόπωση ήρθε περισσότερο στο επίκεντρο.Τα τελευταία χρόνια δημοσιεύθηκαν αρκετές μελέτες σχετικά με τη θερμομηχανική κόπωση σε στροβιλοσυμπιεστές.Με βάση το αριθμητικά προβλεπόμενο και επικυρωμένο πεδίο θερμοκρασίας στον τροχό του στροβίλου, πραγματοποιήθηκαν υπολογισμοί τάσης και εντοπίστηκαν ζώνες υψηλής θερμικής τάσης στον τροχό του στροβίλου.Αποδεικνύεται ότι το μέγεθος της θερμικής τάσης σε αυτές τις ζώνες μπορεί να είναι στο ίδιο εύρος με το μέγεθος της φυγόκεντρης τάσης μόνο, πράγμα που σημαίνει ότι η θερμικά επαγόμενη τάση δεν μπορεί να παραμεληθεί στη διαδικασία σχεδιασμού ενός ακτινικού τροχού στροβίλου.
https://www.syuancn.com/aftermarket-komatsu-turbine-wheel-ktr130-product/
Αναφορά
Ayed, AH, Kemper, M., Kusterer, K., Tadesse, H., Wirsum, M., Tebbenhoff, O., 2013, «Αριθμητικές και πειραματικές έρευνες της παροδικής θερμικής συμπεριφοράς μιας βαλβίδας παράκαμψης ατμού σε θερμοκρασίες ατμού πέρα από 700 °C“, ASME Turbo Expo GT2013-95289, Σαν Αντόνιο, Η.Π.Α.
R., Dornhöfer, W., Hatz, A., Eiser, J., Böhme, S., Adam, F., Unselt, S., Cerulla, M., Zimmer, K., Friedemann, W., Uhl, „Der neue R4 2,0l 4V TFSI-Motor im Audi A3“, 11. Aufladetechnische Konferenz, Δρέσδη, 2006
Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-13-2022