فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

امروزه کاربرد توربوشارژرها در موتورهای احتراق داخلی با هدف افزایش قدرت موتور با حفظ اندازه موتور و نزدیک‌شدن به احتراق دماپایین برای کاهش آلاینده‌ها بسیار حائز اهمیت است. تمرکز این پژوهش روی مقیاس‌بندی کمپرسور گریزازمرکز یک توربوشارژر برای افزایش ظرفیت کمپرسور به مقدار 15 درصد دبی جرمی با حفظ نسبت فشار است؛ به طوریکه عملکرد کمپرسور به لحاظ دامنه عملکردی و راندمان کاهش نیابد و ابعاد کلی توربوشارژر، حفظ شده تا تغییر ایجاد شده، هزینه ساخت را بالا نبرد. برای رسیدن به این هدف راه‌حل‌های متفاوتی وجود دارد؛ اما تمرکز این پژوهش بر روی تغییرات هندسی موثر بدون تغییر محسوس در سرعت دورانی توربوشارژر به منظور حفظ عملکرد توربین محرک است. دو سناریو برای افزایش ظرفیت در این پژوهش بررسی شده  که شامل کاهش شعاع ریشه و افزایش شعاع شرود به همراه تغییر موثر محل قرارگیری پره‌های جداکننده است. در سناریو اول با کاهش شعاع ریشه در ورود  به مقدار 1.8 میلیمتر و تنظیم منحنی ریشه با استفاده از طراحی یک بعدی و سه بعدی، تنها 2 درصد افزایش ظرفیت حاصل شد که کمتر از پیش‌بینی‌ بود. اما در سناریو دوم با افزایش شعاع شرود به اندازه 1.63 میلیمتر در ورود، تنظیم منحنی ریشه با استفاده از طراحی یک بعدی و سه‌بعدی، و تنظیم محل قرارگیری پره‌های جداکننده در 35 درصد طول نصف‌النهاری به طور میانگین 16.5 درصد افزایش ظرفیت در دور طراحی صورت گرفت. پژوهش انجام شده یک روش تحلیلی-عددی قابل اطمینان برای مقیاس‌کردن کمپرسورهای گریز از مرکز ارائه میدهد که مطابق آن، بدون تغییر در ابعاد کلی کمپرسور (که در صورت تغییر مستلزم هزینه و تغییرات اساسی در ساختار پوسته کمپرسور می‌شود)، ظرفیت کمپرسور افزایش می‌یابد. روش ارائه‌ شده برای تمامی کمپرسورهای گریز از مرکز در توربوشارژرها و یا درکاربردهای دیگر قابل  تعمیم‌است.