Progettazione e analisi di una girante di un turbocompressore (1)

Data di rilascio:2021-08-25

INTRODUCTION

Turbocharger altamente è utilizzatonei motori diesel di per aumentare l'efficienza complessiva. Utilizzando il turbocompressore efficacemente il consumo specifico di carburante del motore viene ridotta significantly. I due tipi di giranti chiamati girante del compressore e girante della turbina sono stati fissati su entrambi i lati del turbocompressore. Entrambe le giranti deve lavorare sequenzialmente per comprimere ed espandere l'aria contemporaneamente. Il Select ioni di materiale per la progettazione della girante gioca un ruolo significativonel decidere l'efficienza complessiva. Il materiale girante di resistere alla pressione dell'aria compressa in ingresso al momento di lavorare. Molti materiali sono stati sperimentati dai ricercatori per migliorare le prestazioni della girante utilizzatonei motori diesel. L'angolo della girante gioca unanotevole influenza sulle prestazioni del turbocompressore. Inconel lega stati selezionati e simulati utilizzando le sue proprietà del materiale che esibivano un miglioramento del 15% rispetto al tipo esistente di turbocompressore convenzionale. La lega dinichel e titanio materiale sperimentate anche da molti ricercatori verso la sua implementation in girante dei turbocompressori. I diversi materiali compositi anche sviluppate e sperimentate dai ricercatori per corrispondere le proprietà specifiche richieste dalla girante. La sfida affrontatanella conversione di un materiale composito per la sua effettiva applicazione risiede produzione girantenella lavorazione forma rete vicino che è un processo che richiede costi. Quindi l'uso delle leghe esistenti, migliorando le sue proprietà è effettuata da molti ricercatori. Nella \\ studionpresent tre materiali dicono Nickel, acciaio e titanio sono stati considerati per l'analisi. sono state considerate le proprietà del materiale di questi tre materiali. Il modello 3D della girante sono stati progettati utilizzando CREO software.The creato modelli sono stati esportati in software ANSYS wher &101; l'analisi strutturale statica, analisi termica sono state effettuate ravvicinando le corrispondenti proprietà del materiale. Le principali condizioni di stress e di deformazione sono stati accuratamente analizzati insieme con le proprietà flusso di calore.#

 

OBJECTIVES DELLO STUDIO

· Per progettare la girante della un turbocompressore utilizzando software CREO usando tre materiali (nichel, acciaio strutturale, titanio).

· per eseguire l'analisi strutturale e termica della girante alla suddetta materiali specificati.

· per discutere e confrontare i risultati e il materiale migliore viene scelto per l'applicazione della girante.

 

EXPERIMENTATION

Il dimensioni della girante usate per questa indagine è tratto dalla vera turbocompressore motore diesel. Le dimensioni sono state misurate e viene utilizzato per lo sviluppo del modello 3D utilizzando software CREO. L'immagine della girante considerati per questo studio è mostrato in figura 1 come segue.

 图片1.png

proprietà

Le del materiale acciaio strutturale, lega di titanio e leghe dinichel selezionato per l'analisi è riportatonella tabella 1, 2 e 3 rispettivamente. Sulla base delle proprietà del materiale assunto le dimensioni richieste sono stati progettati utilizzando il software CREO. L'errorenel file geometrica viene controllato accuratamente analizzando la sovrapposizione di sfaccettature, ridondanza dei dati geometrici e vertice regola vertice tra le sfaccettature. Dopo aver confermato l'errore geometrico ora il modello solido creato viene controllato per i calcoli di proprietà di massa come massa, volume, densità. Dopo aver analizzato i calcoli di proprietà di massa attentamente i modelli 3D creati vengono esportati in un formato di fileneutro chiamato standard per lo scambio di dati di prodotto per facilitare il trasferimento di file facile tra vari software vendor.

图片2.png

 

I analisi agli elementi finiti è stata effettuata su tutti i tre materiali assunti separatamente. L'analisi strutturale statica e analisi termica è stata effettuata. Sia l'analisi è stata effettuata utilizzando la versione del software ANSYS 14.5. L'analisi degli elementi finiti del ogni materiale è discusso in dettaglionelle figure successive. Il modello della girante caricatanella versione ANSYS 14.5 è illustratonella figura 2. caricato girante viene quindi finemente suddivisonelle maglie con elementi esagonali per garantire i risultati molto precisi. L'immagine del disegno della girante maglie è mostrato in figura 3.

 图片3.png图片4.png

vincoli

Le utilizzato per fissare la girante, velocità di rotazione specificato e È condizioni di pressione utilizzati sono indicatinelle figure rispettivamente 4, 5, 6.

 图片5.png图片6.png图片7.png


results E DISCUSSIONE

FEA RISULTATI sTRUTTURALE aCCIAIO

I analisi agli elementi finiti dell'acciaio strutturale è stata effettuata per analizzare le due proprietà importanti ossia analisi strutturale e termica statica. La deformazione totale, analisi sollecitazione equivalente, analisi deformazione equivalente del acciaio strutturale è mostrato in figura 7, 8 e 9 rispettivamente

图片8.png图片9.png图片10.png

I flusso di calore totale e calore direzionale analisi di flusso per l'acciaio strutturale è mostrato in figura 10 e 11 rispettivamente. 

图片11.png              flusso di calore figure 10. totale in acciaio

图片12.png

flusso di calorefigure 11. direzionale per acciaio strutturale


RISULTATIFEA DI LEGA DI TITANIO

I deformazione totale, stress equivalente analisi, analisi deformazione equivalente per la lega di titanio è mostrata in figura 12, 13 e 14 rispettivamente. Il flusso di calore totale e analisi flusso di calore orientabile per la lega di titanio è mostrato in figura 15 e 16 respectively. La stessa procedura è stata seguita per l'analisi statica strutturale e l'analisi termica della lega di titanio come come l'acciaio strutturale. Lo stesso constraint e velocità di rotazione è considerato.

图片13.png                        figure 12. totale deformazione per la lega di titanio

图片14.png

figure 13. sollecitazione equivalente per la lega di titanio

图片15.png

figure 14. ceppo equivalente per la lega di titanio





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