Debido a la creciente demanda de la eficiencia de los motores diesel, los turbocompresores están sujetos a temperaturas más altas. En consecuencia, la velocidad del rotor y los gradientes de temperatura en las operaciones transitorias son más graves y, por lo tanto, aumentan las tensiones térmicas y centrífugas.
Para determinar el ciclo de vida de los turbocompresores con mayor precisión, el conocimiento exacto de la distribución de temperatura transitoria en la rueda de la turbina es esencial.
Las diferencias de alta temperatura en los turbocompresores entre la turbina y el compresor conducen a la transferencia de calor de la turbina en la dirección de la carcasa del rodamiento. Se logró una solución más precisa calculando el fluido al comienzo del proceso de enfriamiento examinado resolviendo todas las ecuaciones. Los resultados de este enfoque cumplieron muy bien las mediciones transitorias y de estado estacionario, y el comportamiento térmico transitorio del cuerpo sólido podría reproducirse con precisión.
Por otro lado, ya en 2006 se alcanzaron temperaturas de gas hasta 1050 ° C en motores de gasolina. Debido a las temperaturas de entrada de turbina más altas, la fatiga termomecánica se enfocó más. En los últimos años, se publicaron varios estudios relacionados con la fatiga termomecánica en los turbocompresores. Según el campo de temperatura predicho y validado numéricamente en la rueda de la turbina, se realizaron cálculos de estrés y se identificaron zonas de alto estrés térmico en la rueda de la turbina. Se muestra que la magnitud del estrés térmico en estas zonas puede estar en el mismo rango que la magnitud del estrés centrífugo solo, lo que significa que el estrés inducido térmicamente no puede descuidarse en el proceso de diseño de una rueda de turbina radial.
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Referencia
Ayed, AH, Kemper, M., Kusterer, K., Tadesse, H., Wirsum, M., Tebbenhoff, O., 2013, „Investigaciones numéricas y experimentales del comportamiento térmico transitorio de una válvula de derivación de una válvula de vapor más allá de 700 ° C.
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Tiempo de publicación: Mar-13-2022