Resumen

Con la reducción del retardo del turbo y una mejor respuesta transitoria, la introducción de los álabes guía del estator VTG mejoró el rendimiento del turbocompresor en todas las condiciones de funcionamiento del motor. El sistema VTG acelera y maniobra el flujo de gases de escape hacia la turbina. Las condiciones de flujo favorables en la entrada de la turbina creadas por la forma de los álabes mejoran el rendimiento de la turbina. A baja velocidad del motor, se observa que la caída de presión a través del sistema de álabes influye en la eficiencia global. Mientras que a velocidades más altas, la caída de presión y el ángulo de flujo de salida del álabe guía determinan la eficiencia de la turbina. El éxito del funcionamiento práctico del sistema VTG también depende de su capacidad para abrir y cerrar suavemente los álabes con diferentes cargas de gas. La forma de los álabes del estator influye en gran medida en la suavidad de funcionamiento/controlabilidad del sistema de álabes. En el presente trabajo, se analizan 3 álabes simétricos con diferentes relaciones T / C y 2 álabes asimétricos. El efecto de los cambios geométricos se estudia desde la perspectiva del rendimiento global de la turbina así como del rendimiento del sistema VTG. Se observa que los álabes simétricos causan una mayor caída de presión a bajas velocidades, lo que conduce a una menor eficiencia, independientemente de la anchura del álabe. También se observa que las características de la caída de presión y el ángulo de flujo de salida del álabe son mejores con los álabes asimétricos, mientras que la capacidad de control de los álabes simétricos es superior. Se presenta una metodología de análisis para alcanzar el mejor compromiso entre rendimiento y controlabilidad mediante la modificación de los parámetros geométricos de los álabes a través de simulaciones CFD.

• Materias:Máquinas eléctricas Mecánica de fluidos Motores de combustión interna Turbomáquina
• Subjects:Electric machines Fluid mechanics Internal combustion engines Turbomachine
• Palabras claves:ángulo de flujo de salida del álabe, álabes simétricos, controlabilidad, sistema vtg, álabes asimétricos, caída de presión, sistema de álabes, perspectiva de rendimiento del sistema vtg, condiciones de flujo favorables, forma del álabe del estator
• Keywords:vane exit flow angle, symmetric vanes, controllability, vtg system, asymmetric vanes, pressure drop, vane system, vtg system performance perspective, favorable flow conditions, stator vane shape