Πρώτον, Οποιαδήποτε προσομοίωση ροής αέρα μέσω του συμπιεστή στροβιλοσυμπιεστή.
Όπως όλοι γνωρίζουμε, οι συμπιεστές έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως ως αποτελεσματική μέθοδος για τη βελτίωση της απόδοσης και τη μείωση των εκπομπών των κινητήρων ντίζελ. Οι ολοένα και πιο αυστηροί κανονισμοί εκπομπών και η βαριά ανακυκλοφορία καυσαερίων είναι πιθανό να ωθήσουν τις συνθήκες λειτουργίας του κινητήρα σε λιγότερο αποδοτικές ή ακόμα και ασταθείς περιοχές. Κάτω από αυτήν την κατάσταση, οι συνθήκες εργασίας χαμηλής ταχύτητας και υψηλού φορτίου των κινητήρων ντίζελ απαιτούν από τους συμπιεστές του στροβιλοσυμπιεστή να τροφοδοτούν πολύ ενισχυμένο αέρα σε χαμηλές ταχύτητες ροής, ωστόσο, η απόδοση των συμπιεστών στροβιλοσυμπιεστών είναι συνήθως περιορισμένη υπό τέτοιες συνθήκες λειτουργίας.
Ως εκ τούτου, η βελτίωση της απόδοσης του στροβιλοσυμπιεστή και η επέκταση του σταθερού εύρους λειτουργίας καθίστανται κρίσιμες για βιώσιμους μελλοντικούς κινητήρες ντίζελ χαμηλών εκπομπών ρύπων. Οι προσομοιώσεις CFD που πραγματοποιήθηκαν από τους Iwakiri και Uchida έδειξαν ότι ένας συνδυασμός τόσο της επεξεργασίας του περιβλήματος όσο και των μεταβλητών οδηγών πτερυγίων εισόδου θα μπορούσε να παρέχει ευρύτερο εύρος λειτουργίας συγκρίνοντας από αυτό που χρησιμοποιεί το καθένα ανεξάρτητα. Το σταθερό εύρος λειτουργίας μετατοπίζεται σε χαμηλότερους ρυθμούς ροής αέρα όταν η ταχύτητα του συμπιεστή μειωθεί στις 80.000 σ.α.λ. Ωστόσο, στις 80.000 σ.α.λ., το σταθερό εύρος λειτουργίας γίνεται στενότερο και η αναλογία πίεσης μειώνεται. αυτά οφείλονται κυρίως στη μειωμένη εφαπτομενική ροή στην έξοδο της πτερωτής.
Δεύτερον, το σύστημα υδρόψυξης του υπερσυμπιεστή.
Ένας αυξανόμενος αριθμός προσπαθειών έχει δοκιμαστεί για τη βελτίωση του συστήματος ψύξης προκειμένου να αυξηθεί η απόδοση με εντατική χρήση του ενεργού όγκου. Τα πιο σημαντικά βήματα σε αυτή την εξέλιξη είναι η αλλαγή από (α) ψύξη αέρα σε υδρογόνο της γεννήτριας, (β) έμμεση σε ψύξη άμεσου αγωγού και τέλος (γ) υδρογόνο σε ψύξη νερού. Το νερό ψύξης ρέει προς την αντλία από μια δεξαμενή νερού που είναι διατεταγμένη ως δεξαμενή κεφαλής στον στάτορα. Από την αντλία το νερό ρέει πρώτα μέσω ενός ψύκτη, ενός φίλτρου και μιας βαλβίδας ρύθμισης πίεσης και στη συνέχεια ταξιδεύει σε παράλληλες διαδρομές μέσω των περιελίξεων του στάτη, των κύριων δακτυλίων και του ρότορα. Η αντλία νερού, μαζί με την είσοδο και την έξοδο νερού, περιλαμβάνονται στην κεφαλή σύνδεσης νερού ψύξης. Ως αποτέλεσμα της φυγόκεντρης δύναμης τους, δημιουργείται μια υδραυλική πίεση από τις στήλες νερού μεταξύ των κιβωτίων νερού και των πηνίων καθώς και στους ακτινωτούς αγωγούς μεταξύ των κιβωτίων νερού και της κεντρικής οπής. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η διαφορική πίεση των στηλών κρύου και ζεστού νερού λόγω της αύξησης της θερμοκρασίας του νερού λειτουργεί ως κεφαλή πίεσης και αυξάνει την ποσότητα του νερού που ρέει μέσω των πηνίων ανάλογα με την αύξηση της θερμοκρασίας του νερού και τη φυγόκεντρη δύναμη.
Αναφορά
1. Αριθμητική προσομοίωση ροής αέρα μέσω συμπιεστών στροβιλοσυμπιεστών με σχεδιασμό διπλού σπειρώματος, Energy 86 (2009) 2494–2506, Kui Jiao, Harold Sun;
2. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΡΟΗΣ ΚΑΙ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ ΣΤΗΝ ΤΥΛΙΞΗ ΤΟΥ ΡΟΤΟΡΑ, Δ. Lambrecht*, Τόμος Ι84
Ώρα δημοσίευσης: Δεκ-27-2021