Devido ao aumento das demandas da eficiência dos motores a diesel, os turbocompressores estão sujeitos a temperaturas mais altas. Em conseqüência, a velocidade do rotor e os gradientes de temperatura nas operações transitórios são mais graves e, portanto, as tensões térmicas e centrífugas aumentam.
Para determinar o ciclo de vida dos turbocompressores com mais precisão, é essencial o conhecimento exato da distribuição de temperatura transitória na roda da turbina.
As diferenças de alta temperatura nos turbocompressores entre turbina e compressor levam à transferência de calor da turbina na direção do alojamento do rolamento. Uma solução mais precisa foi alcançada calculando o fluido no início do processo de resfriamento examinado, resolvendo todas as equações. Os resultados dessa abordagem atingiram muito bem as medições transitórias e de estado estacionário, e o comportamento térmico transitório do corpo sólido pode ser reproduzido com precisão.
Por outro lado, já em 2006 temperaturas de gás até 1050 ° C foram alcançadas em motores a gasolina. Devido às mais altas temperaturas da entrada da turbina, a fadiga termomecânica entrou mais focada. Nos últimos anos, foram publicados vários estudos relacionados à fadiga termomecânica em turbocompressores. Com base no campo de temperatura numericamente previsto e validado na roda da turbina, foram realizados cálculos de tensão e as zonas de alta tensão térmica foram identificadas na roda da turbina. É mostrado que a magnitude da tensão térmica nessas zonas pode estar na mesma faixa que a magnitude da tensão centrífuga sozinha, o que significa que o estresse induzido termicamente não pode ser negligenciado no processo de projeto de uma roda de turbina radial.
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Referência
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Hora de postagem: mar-13-2022