10. Tagung "Der Arbeitsprozess des Verbrennungsmotors"
Turboladerverdichterkennfelder interpretieren und simulieren
Autoren
Dr. M.A. Skopil, Wärtsilä Schweiz AG, Winterthur
Jahr
2005
Zusammenfassung
Die stark gestiegenen Ansprüche hinsichtlich Ansprechverhalten des Systems Motor-Turbolader, lassen immer aufwendigere Lösungen zunehmend praktikabel werden. Damit die Optimierung solch komplexer Systeme zielgerichtet erfolgen kann, werden aufwendige Simulationsprogramme verwendet, welche die spezifischen Leistungsdaten des Turboladers anhand von Kennfeldern hinterlegt haben. Dies birgt allerdings die Gefahr, dass Daten verwendet werden, ohne dass die physikalischen Hintergründe und die potenziellen Auswirkungen auf die Simulation ausreichend gut verstanden sind. Speziell beim Turboverdichter werden oftmals die Kennfelddaten „leicht“ manipuliert oder in Ermangelung des richtigen Kennfeldes skaliert, um überhaupt Simulationsrechnung durchführen zu können. Dass dies bei unsachgemäßer Handhabung unangenehme Folgen bei der Praxis-Erprobung haben kann, liegt auf der Hand. Insbesondere wird illustriert, inwiefern sich konstruktive Gestaltungsmerkmale wie beschaufelte oder unbeschaufelte Ausführung des Diffusors, aber auch Effekte wie Ablösungen, „Jet-Wake“ Strömungen oder „Rotating Stall“ auf die wichtigsten Verdichterkenngrößen wie Druckverhältnis, Pump- und Schluckgrenze sowie den Wirkungsgrad und die statische und dynamische Betriebs-Stabilität auswirken.
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