La aplicación de turbocompresores en motores de combustión ha adquirido mucha más importancia en los últimos años. En el sector de los turismos casi todos los motores diésel y cada vez más motores de gasolina están equipados con turbocompresor.
Las ruedas de los compresores de los turbocompresores de escape en aplicaciones de automóviles y camiones son componentes sometidos a grandes esfuerzos. Durante el desarrollo de nuevas ruedas de compresor, la atención se centra en diseñar piezas confiables con una vida útil razonable, así como buenas eficiencias y bajo letargo, que proporcionen una mayor eficiencia del motor y un mejor rendimiento dinámico del motor. Para cumplir con los requisitos excepcionales en cuanto a las características termodinámicas del turbocompresor, el material de la rueda del compresor soporta altas cargas mecánicas y térmicas.
Las condiciones límite en la rueda del compresor, incluidos los coeficientes de transferencia de calor de la pared y las temperaturas de las paredes adyacentes, se proporcionan mediante cálculos estáticos de transferencia de calor. Las condiciones de contorno son necesarias para los cálculos de transferencia de calor transitoria en FEA. El uso de la tecnología de turbocompresores en pequeños motores de combustión también se denomina “Downsizing”. La reducción de peso, las pérdidas por fricción y el aumento de la presión media en comparación con los motores de combustión sin carga conducen a una mayor eficiencia del motor y a menores emisiones de CO2.
Los diseños modernos de turbinas de vapor están explorando un espacio de diseño más amplio para obtener un mejor rendimiento. Al mismo tiempo, es necesario mantener la integridad mecánica de la turbina de vapor. Esto requiere una comprensión profunda de los efectos de cada variable de diseño sobre la fatiga de ciclo alto (HCF) de una etapa de turbina de vapor.
En los próximos años se espera un rápido crecimiento de la cuota de mercado de los motores de gasolina turboalimentados. La demanda de pequeños motores de combustión turboalimentados con mayor densidad de potencia y mayor eficiencia del motor.
Referencia
Breard, C., Vahdati, M., Sayma, AI e Imregun, M., 2000, “Un modelo integrado de aeroelasticidad en el dominio del tiempo para la predicción de la respuesta forzada del ventilador debido a la distorsión de entrada”, ASME
2000-GT-0373.
Baines, Carolina del Norte: Fundamentos de la turbocompresión. Vermont: Conceptos NREC, 2005.
Hora de publicación: 06-mar-2022