CFD Study of the Impacts of a Turbocharger’s Various Wastegate and Bypass Configurations on the Efficiency and the Flow Field of its Radial Turbine

سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 213

فایل این مقاله در 15 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-16-6_005

تاریخ نمایه سازی: 12 فروردین 1402

چکیده مقاله:

Turbocharger systems enhance the engine power and efficiency, reduce its pollution, and downsize the engine volume. As the significance of exploiting turbochargers in gasoline engines is surging among automobile manufacturers, the necessity of improvement in the system components becomes more critical. This paper investigates the impacts of a turbocharger turbine bypass and wastegate geometry alterations on the performance and the flow field characteristics via numerical simulations. The numerical method verification and mesh independence study are performed for the original geometry. The simulation results of the altered geometries indicate that better alignment between the bypassed and the bulk flows leads to higher efficiency of the turbocharging system. In addition, the bent or elbow-shaped and protruded turbine walls immediately downstream of the wheel are found to be unfavorable. It is also uncovered that if the wastegate shape and the housing walls are designed in such a way that the effects of ensuing vortices are minimized, it improves the stage efficiency, which is desirable for two-stage turbochargers. Furthermore, a novel manufacturable design is proposed in this study, which increases the efficiency and useful power by ۱۹.۹% and ۶.۷%, respectively.

نویسندگان

A. R. Heidary

School of Mechanical Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran

A. Nejat

School of Mechanical Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran

Sh. Alaviyoun

Air Charging System Department, RISECO Holding, Tehran, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Alaviyoun, S., M. Ziabasharhagh and A. Mohammadi (۲۰۲۲). A three-dimensional ...
  • Alaviyoun, S., M. Ziabasharhagh and M. Farajpoor (۲۰۲۰). Experimental investigation ...
  • Baines, N. C. (۲۰۰۵). Fundamentals of Turbocharging. White River Junction, ...
  • Benajes J., J. Galindo, P. Fajardo and R. Navarro (۲۰۱۴). ...
  • Capiluppi, C. (۲۰۱۲). Three Dimensional CFD Simulation of a Turbocharger ...
  • Chen, Q., J. Ni, X. Shi, Q. Wang, Q. Chen ...
  • Cox, G. (۲۰۱۵). Challenges in the Design of Radial Turbines ...
  • Dupuis, A., V. Colliot, S. Dessarthe, D. Jeckel, L. Toussaint ...
  • Fogarty, K. (۲۰۱۳) Turbocharger Turbines: an Experimental Sturdy on the ...
  • Galindo, J., S. Hoyas, P. Fajardo and R. Navarro (۲۰۱۳). ...
  • Galindo, J., J. R. Serrano, L. M. García-Cuevas and N. ...
  • Gao, J., C. Ma, S. Xing, L. Sun and J. ...
  • Getzlaff, U., S. Hensel and S. Reichl (۲۰۱۰). Simulation of ...
  • Hasler, C. (۲۰۱۸). Optimisation of wastegated bypass flow reintroduction for ...
  • Hiereth, H. and P. Prenninger (۲۰۰۷). Charging the Internal Combustion ...
  • Marelli, S. and M. Capobianco (۲۰۱۱). Steady and pulsating flow ...
  • Mosca, R., S. M. Lim and M. Mihaescu (۲۰۲۱, December). ...
  • Mousavi, S., A. Nejat, S. Alaviyoun and M. Nejat (۲۰۲۱). ...
  • Newton, P., C. Copeland, R. Martinez-Botas and M. Seiler (۲۰۱۲). ...
  • Rezk, A., S. Sharma, S. Barrans, A. K. Hossain, S. ...
  • Salehi, R., G. Vossoughi and A. Alasty (۲۰۱۳). Modeling and ...
  • Salim W. (۲۰۱۴). Study of Externally Waste-Gated Turbine Performance under ...
  • Serrano, J. R., F. J. Arnau, T. Andres and V. ...
  • Shah, S. P., S. A. Channiwala, D. B. Kulshreshtha and ...
  • Siggeirsson, E. and S. Gunnarsson. (۲۰۱۵). Conceptual Design Tool for ...
  • Steglich, T., M. Vogt and M. Weiss (۲۰۲۰). Alternative bypass ...
  • Tabatabaei, H., M. Boroomand and M. Taeibi Rahni (۲۰۱۲). An ...
  • Wibmer, M., T. Schmidt, O. Grabherr and B. Durst (۲۰۱۵). ...
  • Yang, M., L. Pan, M. Shu, K. Deng, Z. Ding ...
  • Zhao, R., W. Zhuge, Y. Zhang, M. Yang and R. ...
  • نمایش کامل مراجع