استخراج نقشه عملکرد توربوشارژر دیزلی به روش دینامیک سیالات محاسباتی

یکی از مسائل مهم در تحلیل و طراحی کمپرسورهای گریز از مرکز، استخراج نقشه عملکردی برای ارزیابی بازده و پایداری آن در شرایط کاری مختلف است. در این پژوهش، یک کمپرسور محوری گریز از مرکز در سرعت های مختلف چرخشی مورد تحلیل عددی قرار گرفته و با اعمال شرایط مرزی مشخص، رفتار آن در برابر تغییرات فشار خروجی و دبی جرمی بررسی شده است. فرض بر آن بوده که جریان پایا و تراکم پذیر است و اثرات ویسکوزیته در قالب مدل توربولانسی لحاظ شده اند. روش حل بر پایه شبیه سازی عددی در محیط ANSYS CFX و تعریف فشار کل در ورودی و فشار استاتیک در خروجی کمپرسور بوده است. برای هر سرعت، نسبت فشار، دبی جرمی و بازده ایزنتروپیک در چندین نقطه کاری محاسبه و بر اساس آن، نقشه عملکردی کمپرسور استخراج گردید. نتایج نشان دادند که با افزایش فشار خروجی، دبی جرمی کاهش یافته و بازده ایزنتروپیک در ابتدا افزایش و سپس با نزدیک شدن به مرز سرج، افت پیدا می کند. در بخش نهایی، به منظور ارزیابی دقت تحلیل عددی، نتایج حاصل با داده های تجربی در دو سرعت مشخص مقایسه و میزان انحراف آن بررسی شد. نتایج صحه گذاری نشان دهنده دقت قابل قبول مدل عددی در پیش بینی رفتار کمپرسور و تایید صحت روند عملکردی آن می باشد.

کلیدواژه ها:

توربوشارژر ، نقشه عملکردی ، دینامیک سیالات محاسباتی ، توربوماشین