بهبود شبیه‌ساز یک‌بعدی موتور ملی با در نظر گرفتن اثرات انتقال حرارت و افت مکانیکی در توربوشارژر

Abstract

امروزه توربوشارژر‌ها (پرخوران‌ها) نقش مهمی در بهبود بازده، کوچک‌سازی و کاهش آلاینده‌های موتور احتراق داخلی ایفا می‌کنند. به دلیل جریان گاز داغ در توربین و هوای محیط در کمپرسور ، اختلاف دما در دو سمت توربوشارژر زیاد است و این اختلاف دمای زیاد، باعث انتقال حرارت از توربین به دیگر اجزا توربوشارژر می‌شود. انتقال حرارت سبب کاهش عملکرد توربوشارژر می‌گردد، زیرا قسمتی از انرژی گاز داغ از طریق انتقال حرارت دفع شده است. نیاز به تخمین دقیق دمای گازهای خروجی توربین جهت طراحی مسیر گازهای خروجی یا تعیین شرایط مرزی توربوشارژر دوم در موتورهای دارای توربوشارژر‏های دومرحله‌ای، همچنین نیاز به تخمین دمای خروجی کمپرسور به‌عنوان شرایط مرزی برای خنک‌کن میانی و محفظه احتراق در صورت نبود خنک‌کن میانی وجود دارد. در این پژوهش، الگوی انتقال حرارت یک‌بعدی توربوشارژر، به شبیه‌ساز یک‌بعدی موتور درگیر می‌شود.نتایج نشان‌دهنده‌ی بهبود (حداکثر تا 50 درجه سانتی‌گراد) در پیش‌بینی دمای خروجی توربین است و همچنین بر روی دیگر مشخصه‌های شبیه‌سازی موتور از جمله دمای خروجی کمپرسور، سرعت توربوشارژر، توان ترمزی موتور، فشار خروجی توربین و غیره، تأثیر نمی‌گذارد.