مطالعه عددی و تجربی عملکرد توربوشارژر یک موتور بنزینی تحت جریان نوسانی ورودی

Abstract

در این مقاله جریان یک‌بعدی، گذرا، تراکم‌پذیر و لزج در یک موتور 7/1 لیتری بنزینی چهار سیلندر با توربوشارژر مدنظر بوده و تمامی اجزاء آن به صورت کامل مدل شده‌اند. برای تأیید درستی ‌‌مدل‌سازی، مجموعه موتور و توربوشارژر روی سکوی آزمون قرار گرفته و پارامترهای عملکردی آنها در 12 دور مختلف موتور ‌اندازه‌گیری شده است. مقایسه بین پاسخ آزمون‌های تجربی و نتایج به دست آمده از شبیه‌سازی نشان می‌دهد که خطای بیشینه حدود 13درصد می‌باشد. یکی از موارد احتمالی در بروز خطا استفاده از منحنی مشخصه‌های سازندگان توربوشارژر است که بر مبنای جریان پایا به دست آمده و برای شبیه‌سازی جریان نوسانی مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج مطالعات نشان می‌دهد که پاسخ توربوشارژر به جریان نوسانی دارای اهمیت زیاد بوده و قابل چشم‌پوشی نیست. در تحلیل عملکرد موتور و توربوشارژر هنگامی که مشخصات هندسی و عملکردی آنها به طور کامل مشخص است، استفاده از روش یک‌بعدی کارآمد، کم هزینه و تا حدی قابل‌ قبول است اما برای درک بیشتر عملکرد و چگونگی رفتار جریان درون توربوشارژر یا بهبود هندسه آن، ‌مدل‌سازی سه‌بعدی توربوشارژر و استفاده از روش‌های عددی ‌دقیق‌تر بدون استفاده از منحنی ارائه شده توسط سازندگان الزامی خواهد بود.