Fitting and Extrapolation of Turbocharger Turbine Maps
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Modelování turbínových charakteristik je nutným předpokladem pro detailní simulaci výměny náplně válce turbodmychadlem přeplňovaných spalovacích motorů. Kromě toho je možnost stanovení účinnosti a průtokové kapacity v libovolných pracovních bodech klíčová pro porovnání různých turbínových stupňů. Cílem této práce je předložit jednotnou metodu pro oba účely tak, aby bylo možné provést porovnání použitím přesně stejných modelů turbín jako při následné simulaci pracovního oběhu motoru. Zdrojem vstupních dat je obvykle měření na plynové zkušebně, které však umožňuje zachycení pouze omezeného pracovního rozsahu turbíny. V této práci jsou navrženy metody umožňující zvýšení věrohodnosti a robustnosti extrapolace turbínových charakteristik, přičemž optimalizace je využita k určení takových parametrů hledaných funkcí, které vedou k nejlepší shodě mezi modelem a vstupními daty.
Modelling of turbine performance is a prerequisite for detailed simulation of gas exchange in turbocharged combustion engines. At the same time, the possibility to determine efficiency and mass flow capacity at arbitrary operating points is key to comparing different turbine stages. The objective of this work is to propose a single method for both purposes, so it is possible to do the comparison using exactly the same turbine performance model as in subsequent engine working cycle simulation. The source of input data is typically a gas stand measurement, which enables capturing of limited turbine operating range only. In this work, methods are proposed to improve the fidelity and robustness of turbine performance extrapolation, while optimization is employed to find the best fit in terms of agreement between the model and the input data.
Modelling of turbine performance is a prerequisite for detailed simulation of gas exchange in turbocharged combustion engines. At the same time, the possibility to determine efficiency and mass flow capacity at arbitrary operating points is key to comparing different turbine stages. The objective of this work is to propose a single method for both purposes, so it is possible to do the comparison using exactly the same turbine performance model as in subsequent engine working cycle simulation. The source of input data is typically a gas stand measurement, which enables capturing of limited turbine operating range only. In this work, methods are proposed to improve the fidelity and robustness of turbine performance extrapolation, while optimization is employed to find the best fit in terms of agreement between the model and the input data.
Description
Citation
VONDRÁK, A. Fitting and Extrapolation of Turbocharger Turbine Maps [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2021.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Konstrukční a procesní inženýrství
Comittee
doc. Ing. Jiří Pospíšil, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Pavel Novotný, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Babák, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Lubomír Klimeš, Ph.D. (člen)
Ing. Milan Kořista, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2021-12-09
Defence
Práce přináší originální přístup k optimalizaci charakteristik účinnosti turbíny. Dosažené poznatky jsou aplikovatelné a tržně aktuální.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení