11588

11588

بررسي، مدل‌سازي و بهينه سازي توربوشارژر با هندسه متغير توربين

كارشناسي ارشد

مكانيك - مهندسي هوافضا - آيروديناميك

اسفند ماه 1391

اسفند ماه 1391

دكتر سپهر صنايع

چكيده در اين پايان¬نامه روشي براي انتخاب بهينه¬ي هندسه¬ي يك توربوشارژر و انطباق يك توربوشارژر براي موتور ديزل با تمركز بر روي كمپرسور و توربين ارائه مي¬گردد. از آنجايي كه هدف استفاده از توربوشارژرها در موتورهاي ديزل، بالا بردن راندمان موتور مي¬باشد، در نتيجه انتخاب توربوشارژر حساسيت بالايي دارد زيرا در صورت عدم دقت در انتخاب و انطباق توربوشارژر هدف اصلي كه بالا بردن توان مي¬باشد ارضا نخواهد شد و حتي در شرايطي نتايج معكوس خواهد داشت. توربوشارژر شامل يك كمپرسور گريز از مركز و يك توربين شعاعي مي¬باشد كه توسط يك شفت به هم كوپل شده¬اند. گاز خروجي از موتور به وسيله¬ي محفظه¬ي ورودي توربين به پره¬هاي توربين برخورد كرده و در نهايت به وسيله¬ي محفظه¬ي خروجي به اتمسفر فرستاده مي-شود. گاز خروجي باعث به حركت در آمدن توربين شده كه اين حركت توسط شفت به كمپرسور منتقل مي¬گردد. در اين حالت كمپرسور هوا را فشرده كرده و آن را به مانيفولد ورودي موتور هدايت مي¬كند تا سيلندر، هوا را با چگالي بالاتر از تنفس طبيعي دريافت نمايد و در نتيجه متناسب با هوا سوخت بيشتري وارد موتور گشته و قدرت بيشتري توليد مي¬كند. در اين پايان نامه با مدل‌سازي توربوشارژر و موتور و با استفاده از پارامترهاي ترموديناميكي و توربوماشيني به طراحي كمپرسور و توربين پرداخته شده و در نهايت به انتخاب بهينه¬ي هندسه توربوشارژر براي موتور Ford 1.8L DI با توجه به الگوريتم ژنتيك اقدام شده است. توابع هدف در اين بهينه سازي افت‌هاي درون توربوشارژر مي¬باشد. مدل¬هاي افت¬ درون كمپرسور نيز با توجه به داده¬هاي به دست آمده از هندسه توربوشارژر مورد محاسبه قرار گرفته است. در نهايت به مسئله انطباق كمپرسور با موتور توجه شده كه بهترين كمپرسور براي موتور مورد نظر توربوشارژر مدل 1241 GT شركت گرت مي¬باشد. واژه‌هاي كليدي: توربوشارژر, توربين شعاعي, كمپرسور گريز از مركز, هندسه متغير توربين, الگوريتم ژنتيك