Kvůli zvyšujícím se nárokům na účinnost vznětových motorů jsou turbodmychadla vystavována vyšším teplotám. V důsledku toho jsou otáčky rotoru a teplotní gradienty při přechodných operacích závažnější, a proto se zvyšují tepelné a odstředivé napětí.
Pro přesnější určení životního cyklu turbodmychadel je nezbytná přesná znalost přechodového rozložení teplot v turbínovém kole.
Vysoké teplotní rozdíly v turbodmychadlech mezi turbínou a kompresorem vedou k přenosu tepla z turbíny směrem k ložiskové skříni. Přesnějšího řešení bylo dosaženo výpočtem tekutiny na začátku zkoumaného procesu ochlazování dočasným řešením všech rovnic. Výsledky tohoto přístupu velmi dobře vyhovovaly měřením přechodných a ustálených stavů a přechodné tepelné chování pevného tělesa bylo možné přesně reprodukovat.
Na druhou stranu již v roce 2006 dosahovaly teploty plynu až 1050°C v benzínových motorech. Kvůli vyšším vstupním teplotám turbíny se více do centra pozornosti dostala termomechanická únava. V posledních letech bylo publikováno několik studií týkajících se termomechanické únavy v turbodmychadlech. Na základě numericky předpovězeného a ověřeného teplotního pole v turbínovém kole byly provedeny výpočty napětí a byly identifikovány zóny vysokého tepelného napětí v turbínovém kole. Je ukázáno, že velikost tepelného napětí v těchto zónách může být ve stejném rozsahu jako velikost samotného odstředivého napětí, což znamená, že tepelně indukované napětí nelze v procesu návrhu radiálního turbínového kola zanedbat.
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 experimentální výzkumy přechodného tepelného chování parního obtokového ventilu při teplotách páry 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, Drážďany, 2006
Čas odeslání: 13. března 2022