A Comparison of flow control devices for variable geometry turbocharger application

Authors : Apostolos PESİRİDİS, Botev VASSİL, Muhammad PADZİLLAH, Ricardo MARTİNEZBOTAS

Pages : 1-21

Doi:10.18245/ijaet.84934

View : 58 | Download : 9

Publication Date : 2014-04-03

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada turboşarz türbinleri için kullanılan iki adet sık rastlanan tipte; biri pivot valf insert ignore into journalissuearticles values(mil üzerinde dönen kanatçık); ve diğeri duvar üzerinde kayan akış sınırlandırıcılar olmak üzere iki akış kontrolünün ayrı ayrı uygulandığı ve aynı zamanda türbin rotorunun girişi için bu iki mekanizmanın ortak kullanılarak seri dizilimli bir Aktif Kontrol Edilen Turboşarz insert ignore into journalissuearticles values(ACT);/ Değişken Geometrili Turboşarz insert ignore into journalissuearticles values(VGT); insert ignore into journalissuearticles values(bu mekanizmalardan biri ACT için anlık alanda akış kontrolü sağlar – yani anlık olarak eksoz enerjisini geri kazanma yeteneğini sağlar; diğeri geleneksel VGT çalışma şeklinde optimum ortalama nozzle konumunu sağlamaktadır); durumlarını dikkate alan değişken geometrili emiş akışı kontrol cihazının aerodinamik akış performansı hesaplamalı akışkanlar dinamiği tekniği ile incelenmiştir. İki sistemin beraber incelendiği sonraki çalışma, gelişmiş bir ACT sistemine uygulanacak türbin girişi akış kontrolünün daha da optimize edilmiş bir uygulaması amacıyla yapılmıştır. Farklı mekanizmalar için statör geçişlerinin sayısal modelleri geliştirilmiştir ve Strouhal sayısı temelinde akışın kararsızlığı çalışılmıştır. Çalışma sırasında anlaşılmıştır ki akış, geçici şartların kararlı çalışma şartlarının süper pozisyonu ile modellenebileceği şekilde sanki kararlıdır. Sayısal modeller daha sonra deneysel sonuçlar ile doğrulanmıştır. Pivot valf NACA profil kalınlıkları hakkında, sonuçları artan hız ile oluşan kayıplar açısından en uygun sonucu 0018 NACA kalınlığının verdiğini gösteren bir çalışma da yürütülmüştür. Pivot valf benzeşimlerinin sonuçları, akış ayrılması ve sızıntılar gibi kayıp mekanizmalarının etkilerini göstermiştir. 65o valf açısının daha önceden yapılan çalışma sonuçlarını da doğrular şekilde rotora en yüksek hızları taşıdığı tespit edilmiştir. İki mekanizmanın beraber çalıştırıldığı durumda, en yüksek kayıp üreten akış yapısının statör boyunca verimsizlikleri ciddi miktarda arttıran geniş kayan duvar art izi olduğu bulunmuştur. Karşılaştırma açısından pivot valf çok düşük basınç kayıpları ve rotora taşınan yüksek hızlar sergilemiştir.
Keywords : turbocharger, variable geometry, active control, pulsating flow turboşarj, değişken geometri, aktif kontrol, dalgalı akış

ORIGINAL ARTICLE URL