Πρώτον, οποιαδήποτε προσομοίωση της ροής αέρα μέσω του συμπιεστή του στροβιλοσυμπιεστού.
Όπως όλοι γνωρίζουμε, οι συμπιεστές έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως ως αποτελεσματική μέθοδος για τη βελτίωση της απόδοσης και τη μείωση των εκπομπών κινητήρων ντίζελ. Οι όλο και πιο αυστηροί κανονισμοί εκπομπών και η βαριά ανακύκλωση καυσαερίων είναι πιθανό να ωθήσουν τις συνθήκες λειτουργίας του κινητήρα προς λιγότερο αποτελεσματικές ή ακόμα και ασταθείς περιοχές. Κάτω από αυτή την κατάσταση, οι συνθήκες εργασίας χαμηλής ταχύτητας και υψηλής φόρτωσης των κινητήρων ντίζελ απαιτούν από τους συμπιεστές στροβιλοσυμπιεστών να παρέχουν υψηλό ενισχυμένο αέρα σε χαμηλούς ρυθμούς ροής.
Επομένως, η βελτίωση της απόδοσης του στροβιλοσυμπιεστού και η επέκταση του σταθερού εύρους λειτουργίας καθίστανται κρίσιμες για τους βιώσιμους μελλοντικούς κινητήρες πετρελαιοκινητήρων χαμηλής εκπομπής. Οι προσομοιώσεις CFD που πραγματοποιήθηκαν από τους Iwakiri και Uchida έδειξαν ότι ένας συνδυασμός τόσο της επεξεργασίας περιβλήματος όσο και των μεταβλητών πτερυγίων οδηγών εισόδου θα μπορούσε να προσφέρει ευρύτερο εύρος λειτουργίας συγκρίνοντας από εκείνη που χρησιμοποιεί κάθε ανεξάρτητα. Το σταθερό εύρος λειτουργίας μετατοπίζεται σε χαμηλότερους ρυθμούς ροής αέρα όταν η ταχύτητα του συμπιεστή μειώνεται στις 80.000 σ.α.λ. Ωστόσο, στις 80.000 σ.α.λ., το σταθερό εύρος λειτουργίας γίνεται στενότερο και ο λόγος πίεσης γίνεται χαμηλότερος. Αυτά οφείλονται κυρίως στη μειωμένη εφαπτόμενη ροή στην έξοδο της πτερωτής.
Δεύτερον, το σύστημα ψύξης νερού του στροβιλοσυμπιεστή.
Έχει δοκιμαστεί ένας αυξανόμενος αριθμός προσπαθειών για τη βελτίωση του συστήματος ψύξης προκειμένου να αυξηθεί η παραγωγή με πιο εντατική χρήση του ενεργού όγκου. Τα σημαντικότερα βήματα αυτής της εξέλιξης είναι η αλλαγή από (α) αέρα στην ψύξη υδρογόνου της γεννήτριας, (β) έμμεση για την άμεση ψύξη των αγωγών και τέλος (γ) υδρογόνο στην ψύξη νερού. Το νερό ψύξης ρέει στην αντλία από μια δεξαμενή νερού που είναι διατεταγμένη ως δεξαμενή κεφαλίδας στον στάτορα. Από το νερό της αντλίας ρέει πρώτα μέσα από μια βαλβίδα ρύθμισης ψυγείου, φίλτρου και πίεσης, στη συνέχεια ταξιδεύει σε παράλληλες διαδρομές μέσα από τις περιελίξεις του στάτη, τους κύριους δακτυλίους και τον ρότορα. Η αντλία νερού, μαζί με την είσοδο νερού και την έξοδο, περιλαμβάνονται στην κεφαλή σύνδεσης νερού ψύξης. Ως αποτέλεσμα της φυγοκεντρικής δύναμης τους, μια υδραυλική πίεση καθορίζεται από τις στήλες νερού μεταξύ των κιβωτίων νερού και των πηνίων καθώς και στους ακτινικούς αγωγούς μεταξύ των κιβωτίων νερού και της κεντρικής διάτρησης. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η διαφορική πίεση των κολώνων κρύου και ζεστού νερού λόγω αύξησης της θερμοκρασίας του νερού δρα ως κεφαλή πίεσης και αυξάνει την ποσότητα νερού που ρέει μέσω των πηνίων ανάλογα με την αύξηση της αύξησης της θερμοκρασίας του νερού και της φυγοκεντρικής δύναμης.
Αναφορά
1. Αριθμητική προσομοίωση ροής αέρα μέσω συμπιεστών στροβιλοσυμπιεστών με διπλό σχεδιασμό, Energy 86 (2009) 2494-2506, Kui Jiao, Harold Sun.
2. Προβλήματα ροής και θέρμανσης στην περιέλιξη του ρότορα, Δ. Lambrecht*, Vol i84
Χρόνος δημοσίευσης: Δεκ-27-2021