Първо, всяка симулация на въздушен поток през компресора на турбокомпресора.
Както всички знаем, компресорите са широко използвани като ефективен метод за подобряване на производителността и намаляване на емисиите на дизеловите двигатели. Все по-строгите разпоредби за емисиите и силната рециркулация на отработените газове вероятно ще тласнат условията на работа на двигателя към по-малко ефективни или дори нестабилни региони. При тази ситуация работните условия на ниска скорост и високо натоварване на дизеловите двигатели изискват компресорите на турбокомпресорите да подават силно усилен въздух при ниски дебити, но производителността на компресорите на турбокомпресора обикновено е ограничена при такива условия на работа.
Следователно подобряването на ефективността на турбокомпресора и разширяването на стабилния работен диапазон стават критични за жизнеспособни бъдещи дизелови двигатели с ниски емисии. CFD симулациите, извършени от Iwakiri и Uchida, показаха, че комбинацията от обработката на корпуса и променливите направляващи лопатки на входа може да осигури по-широк работен обхват чрез сравняване, отколкото използването на всяка от тях поотделно. Стабилният работен диапазон се измества към по-ниски скорости на въздушния поток, когато скоростта на компресора се намали до 80 000 об./мин. Въпреки това, при 80 000 rpm стабилният работен диапазон става по-тесен и съотношението на налягането става по-ниско; те се дължат главно на намаления тангенциален поток на изхода на работното колело.
Второ, системата за водно охлаждане на турбокомпресора.
Тествани са все по-голям брой опити за подобряване на охладителната система, за да се повиши мощността чрез по-интензивно използване на активен обем. Най-важните стъпки в тази прогресия са промяната от (а) въздушно към водородно охлаждане на генератора, (б) индиректно към директно охлаждане на проводника и накрая (в) водородно към водно охлаждане. Охлаждащата вода тече към помпата от воден резервоар, който е разположен като колекторен резервоар на статора. От помпата водата първо преминава през охладител, филтър и клапан за регулиране на налягането, след което се движи по паралелни пътища през намотките на статора, главните втулки и ротора. Водната помпа, заедно с входа и изхода на водата, са включени в съединителната глава за охлаждаща вода. В резултат на тяхната центробежна сила се създава хидравлично налягане от водните колони между водните кутии и намотките, както и в радиалните канали между водните кутии и централния отвор. Както бе споменато по-горе, диференциалното налягане на колоните за студена и гореща вода, дължащо се на повишаване на температурата на водата, действа като височина на налягането и увеличава количеството вода, протичащо през намотките, пропорционално на увеличаването на повишаването на температурата на водата и центробежната сила.
справка
1. Числено симулиране на въздушен поток през компресори с турбокомпресор с двоен спирален дизайн, Energy 86 (2009) 2494–2506, Kui Jiao, Harold Sun;
2. ПРОБЛЕМИ С ПОТОКА И НАГРЯВАНЕТО В НАМОТКАТА НА РОТОРА, D. Ламбрехт*, том I84
Време на публикуване: 27 декември 2021 г