Zbog sve većih zahtjeva u pogledu učinkovitosti dizelskih motora, turbopunjači su izloženi višim temperaturama. Kao posljedica toga, brzina rotora i temperaturni gradijenti u prijelaznim operacijama su ozbiljniji i stoga se toplinska i centrifugalna naprezanja povećavaju.
Za točnije određivanje životnog ciklusa turbopunjača bitno je točno poznavanje prijelazne raspodjele temperature u turbinskom kotaču.
Velike temperaturne razlike u turbopunjačima između turbine i kompresora dovode do prijenosa topline s turbine u smjeru kućišta ležaja. Preciznije rješenje postignuto je proračunom fluida na početku ispitivanog procesa hlađenja privremenim rješavanjem svih jednadžbi. Rezultati ovog pristupa vrlo su dobro zadovoljili mjerenja prijelaznog i stabilnog stanja, a prijelazno toplinsko ponašanje čvrstog tijela moglo se točno reproducirati.
S druge strane, već 2006. godine u benzinskim motorima postignute su temperature plinova do 1050°C. Zbog viših ulaznih temperatura u turbinu, termomehanički zamor bio je u fokusu. Posljednjih godina objavljeno je nekoliko studija o termomehaničkom zamoru turbopunjača. Na temelju numerički predviđenog i validiranog temperaturnog polja u turbinskom kotaču, izvršeni su proračuni naprezanja i identificirane su zone visokog toplinskog naprezanja u turbinskom kotaču. Pokazano je da veličina toplinskog naprezanja u tim zonama može biti u istom rasponu kao veličina samog centrifugalnog naprezanja, što znači da se toplinski inducirano naprezanje ne može zanemariti u procesu projektiranja radijalnog turbinskog kotača.
https://www.syuancn.com/aftermarket-komatsu-turbine-wheel-ktr130-product/
Referenca
Ayed, AH, Kemper, M., Kusterer, K., Tadesse, H., Wirsum, M., Tebbenhoff, O., 2013., „Numerička i eksperimentalna istraživanja prijelaznog toplinskog ponašanja parnog premosnog ventila pri temperaturama pare iznad 700 °C“, ASME Turbo Expo GT2013-95289, San Antonio, SAD
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, Dresden, 2006
Vrijeme objave: 13. ožujka 2022