1. IntroductionIn the past years th

1. Introduction
In the past years there has been increased interest and attention on turbochargers technology driven by engine demand. Turbochargers are widely used in diesel engines; they represent a key enabling technology to achieve highly downsized engines for both compression ignition and spark ignition technology. Extensive research on turbochargers resulted in a significant understanding of their aerodynamic behaviour. In this manner optimization of design procedures has been demonstrated closely coupled with the development of simulation tools. Similar efforts have not been employed on the heat transfer area in turbochargers. Clearly as engine developers try to meet stringent demands, any affordable raise in engine efficiency is highly regarded. The approach of this paper tries to contribute, yet in a simplified manner, to raise the level of the heat transfer analysis. Amongst the main causes that have discouraged efforts on this topic, lack of understanding of the heat effects as well as the high costs associated with testing facilities. Although researchers have shown that heat transfer is not small, the compression and expansion process within turbochargers are still considered to be adiabatic.

Rautenberg et al. [1] and Rautenberg and Krammer [2] investigated the influence of heat transfer from the turbine (hot side) to the compressor (cold side). They found that the heat transferred to the compressor increases the compressor outlet temperature increases the compressor outlet temperature, compared if the compressor was adiabatic. Shaaban and Seume [3] identified the main parameters affecting the deterioration of the compressor efficiency in hot conditions through a theoretical and experimental investigation. The compressor peripheral Mach number was found to be one of the most important parameters affecting the turbocharger non-adiabatic performance. Shaaban [4] also proposed an analytical solution for determining the temperature distribution along the bearing housing taking into account the heat dissipated by free convection to the surroundings, the heat conduction to the bearing housing and the forced convection to the oil. The results of this approach enabled them to determine the exit temperature in the turbine to within ±1.98%. Hagelstein et al. [5] assumed that the heat transferred during the compression and expansion process can be neglected without affecting the global result. Similar to Jung et al. [6], Cormerais et al. [7] proposed a heat transfer model to determine the temperature difference between the exhaust and intake manifold. This model did not need to be fitted with constants but only took into account the convective heat transfer within the bearing housing.

Shaaban and Seume [3] and Abdelhamid et al. [8] measured the turbocharger performance at low rotational speeds, developing a method to predict the turbine and compressor performance in non-adiabatic conditions. Chapman et al. [9] developed a finite element analysis of a turbocharger to determine the heat fluxes going through the main bodies. The results of this analysis showed that the external heat transfer from the turbine is two orders of magnitude larger than that occurring in the compressor. Bohn et al. [10] and [11] and Heuer et al. [12] carried out an experimental and computational analysis on a turbocharger at different operating points. Beyond the standard measurements to determine the main performance parameters, the surface temperature of the turbine and the compressor casings were measured. These results were set as boundary conditions for a numerical calculation. A parametric study was carried out for different turbine inlet temperatures and mass flow rates. The results of the calculation used a one dimensional Nusselt number that enabled the prediction of heat transfer within the compressor. Although the heat transfer calculation through the proposed Nusselt number proved to be satisfactory for different operating conditions, the analysis did not lead to good agreement with experimental results when applied to different turbochargers. In order to get a good prediction, the Nusselt number had to be fitted with experimental results for each turbocharger [6]. Baines et al. [13] proposed a heat transfer network model of a turbocharger based on tests conducted on three different turbochargers. A set of heat transfer coefficient values was found using conventional convective heat transfer correlations. These coefficients showed to be independent of the turbocharger model, and the calculation of the heat transfer within the turbocharger could be performed with good approximation.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

1. บทนำในปีผ่านมา ได้มีการสนใจที่เพิ่มขึ้นและความสนใจในเทคโนโลยี turbochargers ที่ขับเคลื่อน ด้วยเครื่องยนต์ความต้องการ Turbochargers ใช้ในเครื่องยนต์ดีเซล พวกเขาแสดงคีย์การเปิดใช้งานเทคโนโลยีเพื่อให้เครื่องยนต์จุดระเบิดรวมทั้ง downsized สูงและเทคโนโลยีการจุดระเบิดของหัวเทียน ผลการวิจัยใน turbochargers ในความเข้าใจที่สำคัญของพฤติกรรมของอากาศพลศาสตร์ ในลักษณะนี้ เพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการออกแบบมีการแสดงอย่างใกล้ชิดควบคู่ไปกับการพัฒนาเครื่องมือการจำลอง ไม่ได้มีว่าความพยายามเหมือนจ้างบนพื้นที่ถ่ายโอนความร้อนใน turbochargers ชัดเจนที่พยายามพัฒนาเครื่องยนต์เพื่อตอบสนองความต้องการอย่างเข้มงวด เพิ่มใด ๆ ราคาไม่แพงในเครื่องยนต์ประสิทธิภาพสูงถือ วิธีนี้กระดาษพยายามมีส่วนร่วม แต่ในลักษณะที่ง่ายขึ้น ยกระดับการวิเคราะห์การถ่ายโอนความร้อน ในบรรดาสาเหตุหลัก ที่มีกำลังใจความพยายามในหัวข้อนี้ ขาดความเข้าใจผลกระทบความร้อนเป็นต้นทุนสูงที่เกี่ยวข้องกับการทดสอบ แม้ว่านักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่า การถ่ายเทความร้อนจะไม่เล็ก การบีบอัดและขยายตัวภายใน turbochargers จะยังถือว่าต้องการอะเดียแบติกRautenberg และ al. [1] และ Rautenberg และ Krammer [2] ตรวจสอบอิทธิพลของการถ่ายเทความร้อนจากกังหัน (ร้อนด้าน) คอมเพรสเซอร์ (ด้านน้ำเย็น) พวกเขาพบว่า ความร้อนถูกโอนย้ายไปเพิ่มปั๊มปั๊มร้านอุณหภูมิเพิ่มอุณหภูมิของร้านปั๊ม เปรียบเทียบถ้าคอมเพรสเซอร์การอะเดียแบติก Shaaban และ Seume [3] ระบุพารามิเตอร์หลักที่มีผลต่อการเสื่อมสภาพของประสิทธิภาพคอมเพรสเซอร์ในสภาพร้อนผ่านการตรวจสอบทฤษฎี และทดลอง พบหมายเลขปั๊มอุปกรณ์ต่อพ่วงเครื่องเป็นพารามิเตอร์สำคัญที่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพไม่การอะเดียแบติกของเทอร์โบ Shaaban [4] ยังได้นำเสนอโซลูชั่นการวิเคราะห์สำหรับการกำหนดการกระจายอุณหภูมิตามการอยู่อาศัยเรืองเข้าบัญชี dissipated โดยการพาอิสระเพื่อสภาพแวดล้อม การนำความร้อนไปบ้านเรืองและการพาแบบบังคับให้น้ำมันร้อน ผลลัพธ์ของวิธีการนี้เปิดใช้งานการกำหนดอุณหภูมิออกในกังหันเพื่อภายใน ±1.98% Hagelstein et al. [5] สันนิษฐานว่า ความร้อนถ่ายโอนในระหว่างการบีบอัด และขยายกระบวนการสามารถที่ไม่มีกิจกรรมส่งผลทั่วโลก คล้ายกับ Jung et al. [6], Cormerais และ al. [7] นำเสนอแบบถ่ายโอนความร้อนเพื่อตรวจสอบความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างไอเสียและบริโภคความหลากหลายนับ รุ่นนี้ไม่ต้องการกับค่าคงที่ แต่เอาเฉพาะ บัญชีโอนด้วยการพาความร้อนภายในบ้านแบริ่งShaaban และ Seume [3] และ Abdelhamid et al. [8] วัดประสิทธิภาพการทำงานที่ความเร็วในการหมุนต่ำ การเทอร์โบที่พัฒนาวิธีการทำนายประสิทธิภาพของกังหันและคอมเพรสเซอร์ในเงื่อนไขไม่มีการอะเดียแบติก แชปแมน et al. [9] พัฒนาการวิเคราะห์องค์ประกอบจำกัดของเทอร์โบเพื่อกำหนด fluxes ความร้อนที่จะผ่านร่างหลัก ผลการวิเคราะห์นี้พบว่าการถ่ายเทความร้อนภายนอกจากกังหันสองอันดับของขนาดใหญ่กว่าที่เกิดขึ้นในคอมเพรสเซอร์ Al. ร้อยเอ็ด Bohn [10] และ [11] และ al. et Heuer [12] ดำเนินการวิเคราะห์การทดลอง และคำนวณเทอร์โบจุดปฏิบัติงานที่แตกต่างกัน นอกเหนือจากการประเมินมาตรฐานเพื่อกำหนดพารามิเตอร์หลักประสิทธิภาพ มีวัดอุณหภูมิผิวของกังหันและ casings คอมเพรสเซอร์ ผลลัพธ์เหล่านี้ถูกตั้งเป็นเงื่อนไขขอบเขตในการคำนวณตัวเลข ศึกษาแบบพาราเมตริกได้ดำเนินสำหรับอุณหภูมิของทางเข้าของกังหันที่แตกต่างกันและอัตราการไหลเชิงมวล ผลลัพธ์ของการคำนวณใช้หนึ่งเลข Nusselt มิติที่เปิดใช้งานการคาดเดาความร้อนถ่ายโอนภายในคอมเพรสเซอร์ แม้ว่าการคำนวณการถ่ายโอนความร้อนผ่านหมายเลข Nusselt เสนอพิสูจน์ให้เป็นที่พอใจสำหรับเงื่อนไขการปฏิบัติงานแตกต่างกัน การวิเคราะห์ไม่ได้ไม่นำไปสู่ข้อตกลงที่ดีกับผลการทดลองเมื่อใช้ turbochargers ที่แตกต่างกัน เพื่อที่จะได้รับการคาดการณ์ที่ดี หมายเลข Nusselt ได้กับผลการทดลองในแต่ละเทอร์โบ [6] Baines et al. [13] นำเสนอรูปแบบเครือข่ายถ่ายโอนความร้อนของเทอร์โบที่ใช้ทดสอบที่ดำเนินการใน turbochargers สามแตกต่างกัน ชุดของค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนความร้อนมีการค้นพบโดยใช้ความร้อนด้วยการพาธรรมดาโอนย้ายความสัมพันธ์ พบว่าสัมประสิทธิ์เหล่านี้จะขึ้นอยู่กับรุ่นเทอร์โบ และการคำนวณการถ่ายเทความร้อนภายในเทอร์โบสามารถทำได้ ด้วยดีประมาณ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

1.
บทนำในปีที่ผ่านมาได้มีการเพิ่มขึ้นที่น่าสนใจและให้ความสนใจเกี่ยวกับเทคโนโลยีturbochargers ขับเคลื่อนด้วยความต้องการของเครื่องยนต์ turbochargers ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องยนต์ดีเซล; พวกเขาเป็นตัวแทนคีย์การเปิดใช้งานเทคโนโลยีเพื่อให้บรรลุเครื่องยนต์ลดการเผาไหม้สูงสำหรับการบีบอัดและจุดประกายเทคโนโลยีการเผาไหม้ การวิจัยใน turbochargers ส่งผลให้เกิดความเข้าใจอย่างมีนัยสำคัญของพฤติกรรมพลศาสตร์ของพวกเขา ในการเพิ่มประสิทธิภาพลักษณะของขั้นตอนการออกแบบนี้ได้รับการแสดงให้เห็นถึงคู่อย่างใกล้ชิดกับการพัฒนาเครื่องมือการจำลอง ความพยายามที่คล้ายกันยังไม่ได้รับการจ้างงานในพื้นที่ได้รับการถ่ายเทความร้อนใน turbochargers เห็นได้ชัดว่าเป็นนักพัฒนาเครื่องยนต์พยายามที่จะตอบสนองความต้องการที่เข้มงวดใด ๆ เพิ่มราคาไม่แพงในประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ได้รับการยกย่อง วิธีการของบทความนี้พยายามที่จะมีส่วนร่วม แต่ในลักษณะที่ง่ายที่จะยกระดับของการวิเคราะห์การถ่ายเทความร้อนที่ ในบรรดาสาเหตุหลักที่ได้กำลังใจความพยายามในหัวข้อนี้ขาดความเข้าใจในผลกระทบความร้อนเช่นเดียวกับค่าใช้จ่ายสูงที่เกี่ยวข้องกับการอำนวยความสะดวกการทดสอบ แม้ว่านักวิจัยได้แสดงให้เห็นการถ่ายเทความร้อนที่ไม่ได้เป็นขนาดเล็ก, การบีบอัดและขั้นตอนการขยายตัวภายใน turbochargers จะถือว่ายังคงเป็นอะเดียแบติก. Rautenberg et al, [1] และ Rautenberg และ Krammer [2] การตรวจสอบอิทธิพลของการถ่ายเทความร้อนจากกังหัน (ด้านร้อน) เพื่อคอมเพรสเซอร์ (ด้านเย็น) คำ พวกเขาพบว่าความร้อนถ่ายโอนไปยังคอมเพรสเซอร์เพิ่มอุณหภูมิเต้าเสียบคอมเพรสเซอร์เพิ่มอุณหภูมิเต้าเสียบคอมเพรสเซอร์เทียบถ้าคอมเพรสเซอร์เป็นอะเดียแบติก และ Shaaban Seume [3] ระบุตัวแปรหลักที่ส่งผลต่อการเสื่อมสภาพของประสิทธิภาพคอมเพรสเซอร์ในสภาพอากาศร้อนผ่านการตรวจสอบทางทฤษฎีและการทดลอง คอมเพรสเซอร์เลขมัคอุปกรณ์ต่อพ่วงก็พบว่าเป็นหนึ่งในตัวแปรที่สำคัญที่สุดที่มีผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของเทอร์โบชาร์จเจอร์ที่ไม่ใช่อะเดียแบติก Shaaban [4] นอกจากนี้ยังนำเสนอวิธีการแก้ปัญหาการวิเคราะห์การกำหนดกระจายอุณหภูมิตามที่อยู่อาศัยแบริ่งโดยคำนึงถึงความร้อนกระจายโดยการพาความร้อนฟรีให้กับสภาพแวดล้อมการนำความร้อนเพื่อที่อยู่อาศัยแบริ่งและพาบังคับให้น้ำมัน ผลของวิธีการนี้ช่วยให้พวกเขาเพื่อตรวจสอบอุณหภูมิทางออกในกังหันไปภายใน± 1.98% Hagelstein et al, [5] สันนิษฐานว่าโอนความร้อนในระหว่างการบีบอัดและการขยายตัวสามารถละเลยโดยไม่มีผลต่อผลทั่วโลก คล้ายกับ Jung et al, [6], et al, Cormerais [7] ที่นำเสนอรูปแบบการถ่ายโอนความร้อนในการกำหนดความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างไอเสียและท่อร่วมไอดี รุ่นนี้ไม่จำเป็นต้องได้รับการติดตั้งคงที่ แต่เอาเข้าบัญชีการพาความร้อนภายในที่อยู่อาศัยแบริ่ง. Shaaban และ Seume [3] และ Abdelhamid et al, [8] วัดประสิทธิภาพการทำงานของเทอร์โบชาร์จเจอร์ที่ความเร็วรอบต่ำ, การพัฒนาวิธีการที่จะคาดการณ์กังหันและประสิทธิภาพการทำงานของคอมเพรสเซอร์ในสภาพที่ไม่ได้อะ แชปแมน, et al [9] การพัฒนาการวิเคราะห์องค์ประกอบ จำกัด ของเทอร์โบเพื่อตรวจสอบฟลักซ์ความร้อนที่จะผ่านร่างหลัก ผลที่ได้จากการวิเคราะห์นี้แสดงให้เห็นว่าการถ่ายเทความร้อนจากภายนอกกังหันเป็นสองคำสั่งของขนาดใหญ่กว่าที่เกิดขึ้นในคอมเพรสเซอร์ Bohn et al, [10] และ [11] และ Heuer, et al [12] ดำเนินการวิเคราะห์ทดลองและการคำนวณเกี่ยวกับเทอร์โบชาร์จเจอร์ที่จุดปฏิบัติการที่แตกต่าง นอกเหนือจากการวัดมาตรฐานในการกำหนดค่าประสิทธิภาพหลักอุณหภูมิพื้นผิวของกังหันและปลอกคอมเพรสเซอร์วัด ผลเหล่านี้ถูกกำหนดเป็นเงื่อนไขขอบเขตสำหรับการคำนวณตัวเลข การศึกษาตัวแปรได้ดำเนินการสำหรับอุณหภูมิที่ไหลเข้ากังหันแตกต่างกันและอัตราการไหลของมวล ผลที่ได้จากการคำนวณที่ใช้ในหนึ่งมิติจำนวน Nusselt ที่เปิดใช้งานการคาดการณ์การถ่ายเทความร้อนภายในคอมเพรสเซอร์ แม้ว่าการคำนวณการถ่ายเทความร้อนผ่านหมายเลข Nusselt เสนอพิสูจน์แล้วว่าเป็นที่น่าพอใจสำหรับเงื่อนไขที่แตกต่างกันในการดำเนินงานการวิเคราะห์ไม่ได้นำไปสู่ข้อตกลงที่ดีกับผลการทดลองเมื่อนำไปใช้ turbochargers ที่แตกต่างกัน เพื่อให้ได้รับการคาดการณ์ที่ดีจำนวน Nusselt จะต้องมีการติดตั้งกับผลการทดลองแต่ละเทอร์โบชาร์จเจอร์ [6] Baines et al, [13] เสนอรูปแบบเครือข่ายการถ่ายโอนความร้อนของเทอร์โบชาร์จเจอร์จากการทดสอบดำเนินการในสาม turbochargers ที่แตกต่างกัน ชุดของค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนที่ถูกค้นพบโดยใช้ความสัมพันธ์แบบเดิมไหลเวียนถ่ายเทความร้อน ค่าสัมประสิทธิ์เหล่านี้แสดงให้เห็นว่าที่จะเป็นอิสระของรูปแบบเทอร์โบชาร์จเจอร์และการคำนวณการถ่ายเทความร้อนภายในเทอร์โบชาร์จเจอร์ที่อาจจะดำเนินการกับประมาณการที่ดี

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

1 . บทนำ
ในปีที่ผ่านมามีการเพิ่มความสนใจและความสนใจใน turbochargers เทคโนโลยีตามความต้องการของเครื่องยนต์ เทอร์โบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องยนต์ดีเซล พวกเขาเป็นตัวแทนของเทคโนโลยีเพื่อให้บรรลุสูง คีย์งานลดขนาดเครื่องยนต์ทั้งอัดและจุดระเบิดหัวเทียนจุดระเบิด เทคโนโลยี .การวิจัยอย่างกว้างขวางใน turbochargers ส่งผลให้เกิดความเข้าใจอย่างมีนัยสำคัญพฤติกรรมของพลศาสตร์ของ ในลักษณะนี้การเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการออกแบบได้แสดงให้เห็นอย่างใกล้ชิด ควบคู่กับการพัฒนาเครื่องมือจำลอง ความพยายามที่คล้ายกันได้รับการจ้างงานในพื้นที่การถ่ายเทความร้อนใน turbochargers . ชัดเจนว่าเป็นนักพัฒนาเครื่องยนต์พยายามที่จะตอบสนองความต้องการที่เข้มงวดเพิ่มประสิทธิภาพเครื่องยนต์ราคาไม่แพงใด ๆถือว่าสูง วิธีการของกระดาษนี้พยายามที่จะมีส่วนร่วม แต่ในลักษณะที่เรียบง่าย เพื่อเพิ่มระดับของการวิเคราะห์การถ่ายเทความร้อน สาเหตุหลักที่ต้องท้อใจ ท่ามกลางความพยายามในหัวข้อนี้ ขาดความเข้าใจของความร้อนในผล รวมทั้งค่าใช้จ่ายสูงที่เกี่ยวข้องกับเครื่องทดสอบถึงแม้ว่านักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าการโอนความร้อนมีขนาดเล็กไม่ , การบีบอัดและกระบวนการการขยายตัวภายในเทอร์โบยังถือว่าเป็นอะเดียแบติก

rautenberg et al . [ 1 ] และ [ 2 ] และ rautenberg krammer ศึกษาอิทธิพลของการถ่ายเทความร้อนจากกังหัน ( ฝั่งร้อน ) คอมเพรสเซอร์ ( ฝั่งเย็น )พวกเขาพบว่า ความร้อนถ่ายโอนไปยังคอมเพรสเซอร์เพิ่มคอมเพรสเซอร์คอมเพรสเซอร์อุณหภูมิเพิ่มอุณหภูมิ เปรียบเทียบ ถ้าคอมเพรสเซอร์เป็นสาร . shaaban seume [ 3 ] และระบุตัวแปรหลักที่มีผลต่อการเสื่อมสภาพของคอมเพรสเซอร์ประสิทธิภาพในอากาศร้อนผ่านทางทฤษฎีและการทดลองอุปกรณ์ต่อพ่วงเลขมัคถูกพบว่าเป็นหนึ่งในที่สำคัญที่สุดปัจจัยที่มีผลต่อเทอร์โบไม่ใช่สำหรับการแสดง shaaban [ 4 ] ยังได้เสนอวิธีการวิเคราะห์หาการกระจายอุณหภูมิพร้อมลูกปืนคำนึงถึงความร้อนลดลงโดยการพาฟรีสิ่งแวดล้อมความร้อนการนำความร้อนที่ลูกปืนและการพาความร้อนแบบบังคับเพื่อน้ำมัน ผลของวิธีการนี้ช่วยให้พวกเขาตรวจสอบออกอุณหภูมิในกังหันภายใน± 1.98 % hagelstein et al . [ 5 ] สันนิษฐานว่า ความร้อนที่ถ่ายเทระหว่างการบีบอัดและการขยายตัวสามารถที่ถูกทอดทิ้งโดยไม่มีผลต่อผลของโลก คล้ายกับจอง et al . [ 6 ] , cormerais et al .