V dôsledku zvyšujúcich sa nárokov na účinnosť dieselových motorov sú turbodúchadlá vystavené vyšším teplotám. V dôsledku toho sú otáčky rotora a teplotné gradienty pri prechodných operáciách závažnejšie, a preto sa zvyšujú tepelné a odstredivé napätia.
Pre presnejšie určenie životného cyklu turbodúchadiel je nevyhnutná presná znalosť prechodového rozloženia teplôt v kolese turbíny.
Vysoké teplotné rozdiely v turbodúchadlách medzi turbínou a kompresorom vedú k prenosu tepla z turbíny smerom k ložiskovej skrini. Presnejšie riešenie sa dosiahlo výpočtom tekutiny na začiatku skúmaného procesu ochladzovania dočasným riešením všetkých rovníc. Výsledky tohto prístupu veľmi dobre vyhovovali meraniam prechodných a ustálených stavov a prechodné tepelné správanie tuhého telesa bolo možné presne reprodukovať.
Na druhej strane už v roku 2006 dosahovali v benzínových motoroch teploty plynu až 1050°C. Z dôvodu vyšších vstupných teplôt turbíny sa viac do centra pozornosti dostala termomechanická únava. V posledných rokoch bolo publikovaných niekoľko štúdií týkajúcich sa termomechanickej únavy v turbodúchadlách. Na základe numericky predpovedaného a overeného teplotného poľa v turbínovom kolese boli vykonané výpočty namáhania a identifikované zóny vysokého tepelného namáhania v turbínovom kolese. Ukazuje sa, že veľkosť tepelného napätia v týchto zónach môže byť v rovnakom rozsahu ako veľkosť samotného odstredivého napätia, čo znamená, že tepelne indukované napätie nemôže byť zanedbané v procese návrhu radiálneho turbínového kolesa.
https://www.syuancn.com/aftermarket-komatsu-turbine-wheel-ktr130-product/
Odkaz
Ayed, AH, Kemper, M., Kusterer, K., Tadesse, H., Wirsum, M., Tebbenhoff, O., 2013, „Numerické a experimentálne výskumy prechodného tepelného správania parného obtokového ventilu pri teplotách pary nad 700 °C“, ASME Turbo Expo GT2013-95289, San Antonio, USA
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
Čas odoslania: 13. marca 2022