بهبود هندسه پایه پره های توربین توربوشارژر موتور دیزل جی ام با استفاده از روش حل مکرر

طراحی پره توربین با هدف افزایش راندمان توربین و در نتیجه بهینه سازی مصرف انرژی اهمیت زیادی دارد. در این خصوص این امکان وجود دارد که با تغییر جزئی در شکل هندسی پره های موجود عملکرد آن ها بهبود یابد. در این تحقیق ابتدا الگوریتمی برای بهینه سازی هندسه پره (ایرفویل) توربین ها با استفاده از طراحی مستقیم و به روش حل مکرر توسعه داده شده است، سپس با داشتن اطلاعات وروردی و خروجی جریان و شرایط مرزی حاکم، شبیه سازی عددی پره های توربین توربوشارژر دیزل جی ام انجام و نتایج قابل تحلیل استخراج شده اند. یکی از دلایل اهمیت انجام این تحقیق پایه ریزی اصول طراحی پره های توربین به روش طراحی معکوس در داخل کشور است. مدل سازی های این تحقیق با عنایت به شرایط کارکرد موتور دیزل و شرایط مرزی مربوط به پره توربین و با کوپل کردن معادلات ناویر استوکس و پارامترهای هندسی مقطع ایرفویل انجام شده اند. بدین منظور از یک الگوریتم جابه جایی نقاط مربوط به هندسه پره استفاده شده است و پس از بررسی نتایج مدل سازی، و با توجه به معیارهای عملکردی، هندسه فیزیکی بهینه سازی شده بدست آمده است. توزیع فشار، پروفیل سرعت، میدان جریان و نیروی لیفت یا درگ از جمله معیارهای با اهمیت لحاظ شده هستند. نتایج مربوط به بهینه سازی هندسه اولیه پایه پره توربین توربوشارژر دیزل gm نشان می دهند که عملکرد پره توربوشارژر از نظر افت فشار کلی به میزان 14% بهبود داده شده است.