Турбина для форсированных двигателей
Силовой агрегат Blockset/Двигатель/Компоненты Engine сгорания/Boost

Блок Turbine использует сохранение массы и энергии, чтобы вычислить массу и тепловые скорости потока жидкости для турбин с фиксированной или переменной геометрией. Можно сконфигурировать блок с расточительным клапаном, чтобы обойти турбину. Блок использует двухсторонние порты, чтобы соединить объемы управления входным и выходным отверстиями и приводным валом. Можно задать интерполяционные таблицы, чтобы вычислить массовый расход жидкости и эффективности турбины. Как правило, производители турбин обеспечивают массовый расход жидкости и таблицы эффективности как функцию от скорректированных отношения скорости и давления. Блок не поддерживает обратный массовый поток.
Если у вас есть Основанные на Модели Toolbox™ Калибровки, нажмите Calibrate Performance Maps, чтобы виртуально калибровать массовый расход жидкости и интерполяционные таблицы эффективность турбины с помощью измеренных данных.
Масса течет от объема управления входным отверстием до объема управления выходным отверстием.

Блок Turbine реализует уравнения, чтобы смоделировать эффективность, потерять поток и объединенный поток.
Если у вас есть Model-Based Calibration Toolbox, нажмите Calibrate Performance Maps, чтобы виртуально калибровать исправленные массовые расходы жидкости и эффективность турбины интерполяционных таблиц помощи измеренных данных. Диалоговое окно проходит через эти задачи.
Задача | Описание | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Импорт данных турбины | Импортируйте данные турбины из файла. Для получения дополнительной информации смотрите Использование данного (Model-Based Calibration Toolbox).
Model-Based Calibration Toolbox ограничивает значения точек останова скорости и отношения давления максимальными значениями в файле. Чтобы фильтровать или редактировать данные, выберите Edit in Application. Откроется окно Model-Based Calibration Toolbox Data Editor. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Сгенерируйте модели отклика | Model-Based Calibration Toolbox подбирает импортированные данные и генерирует модели отклика.
Чтобы оценить или настроить подгонку модели отклика, выберите Edit in Application. Откроется браузер модели на основе модели (Model-Based Calibration Toolbox Model Browser). Для получения дополнительной информации смотрите Оценку модели ( Model-Based Calibration Toolbox). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Сгенерируйте калибровку | Model-Based Calibration Toolbox калибрует модель отклика и генерирует калиброванные таблицы.
Чтобы оценить или настроить калибровку, выберите Edit in Application. Откроется браузер CAGE на основе модели (Model-Based Calibration Toolbox CAGE). Для получения дополнительной информации см. Раздел «Интерполяционные таблицы калибровки» (Model-Based Calibration Toolbox). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Обновление параметров блоков | Обновите эти скорректированные массовые расходы жидкости и эффективности с помощью калибровки.
|
Блок использует эти уравнения, чтобы смоделировать термодинамику.
| Вычисление | Уравнения |
|---|---|
| Прямой массовый поток | |
Первый закон термодинамики | |
Изентропная эффективность | |
Изентропная температура на выходе, принимая идеальный газ и постоянные специфические нагревания | |
Удельный коэффициент тепла | |
Температура на выходе | |
Тепловые потоки | |
Крутящий момент на валу привода |
В уравнениях используются эти переменные.
| , | Общее давление объема управления входным отверстием |
| , | Общая температура объема входного отверстия |
| , | Общая удельная энтальпия объема регулирования входного отверстия |
| , | Суммарное давление объема управления на выходе |
Общая температура объема управления на выходе | |
Общая удельная энтальпия объема управления на выходе | |
Степень приводного вала | |
Температура выхода турбины | |
Общая удельная энтальпия выхода | |
Массовый расход жидкости турбины | |
Тепловая скорость потока жидкости входного отверстия турбины | |
Тепловая скорость потока жидкости выхода турбины | |
Изентропная эффективность турбины | |
Общая температура изентропного выхода | |
Общая удельная энтальпия изентропного выхода | |
Идеальная газовая константа | |
Удельное тепло при постоянном давлении | |
Удельный коэффициент тепла | |
Крутящий момент на валу привода |
Блок реализует интерполяционные таблицы, основанные на этих уравнениях.
| Вычисление | Уравнение | |
|---|---|---|
Скорректированный массовый расход жидкости | ||
Скорректированная скорость | ||
Коэффициент расширения давления | ||
| Интерполяционная таблица эффективности | Фиксированная геометрия (3-D таблица) | |
| Переменная геометрия (3-D таблица) | ||
| Исправленная интерполяционная таблица массового расхода | Фиксированная геометрия (3-D таблица) | |
| Переменная геометрия (3-D таблица) | ||
В уравнениях используются эти переменные.
Общее давление объема управления входным отверстием | |
Коэффициент расширения давления | |
Суммарное давление объема управления на выходе | |
Интерполяционная таблица ссылки давлением | |
Общая температура объема входного отверстия | |
Интерполяционная таблица ссылки температуры | |
Массовый расход жидкости турбины | |
Скорость приводного вала | |
Скорректированный привод вала скоростью | |
Положение турбины переменной геометрии | |
Интерполяционная таблица 3-D эффективности для фиксированной геометрии | |
Скорректированный массовый расход жидкости 3-D интерполяционную таблицу для фиксированной геометрии | |
Интерполяционная таблица 3-D эффективности для переменной геометрии | |
Скорректированный массовый расход жидкости 3-D интерполяционную таблицу для переменной геометрии |
Чтобы вычислить расход тепла и массовые расходы жидкости, блок Turbine использует блок Flow Restriction. Блок Flow Restriction использует площадь потока отходов.
В уравнении используются эти переменные.
Команда процента площади сточного клапана | |
Площадь сточного клапана | |
Площадь сточного клапана при полном открытии |
Чтобы представлять поток через клапан сточного газа и турбину, блок использует эти уравнения.
| Вычисление | Уравнения | |
|---|---|---|
Блоки не сконфигурированы с wastegate клапаном | ||
Общий массовый расход жидкости | ||
Общая тепловая скорость потока жидкости | ||
Комбинированная температура выхода из клапана сточного газа и турбины | ||
Блок использует внутренний сигнал FlwDir отслеживать направление потока.
В уравнениях используются эти переменные.
Общий массовый расход жидкости через клапан сточного газа и турбину | |
Массовый расход жидкости турбины | |
Массовый расход жидкости через клапан отхода | |
Общая тепловая скорость потока жидкости на входе | |
Общая тепловая скорость потока жидкости на выходе | |
Тепловая скорость потока жидкости входного отверстия турбины | |
Тепловая скорость потока жидкости выхода турбины | |
Тепловая скорость потока жидкости клапана утилизации | |
Температура выхода турбины | |
Общая температура выхода из блока | |
Температура, выходящая из клапана сточного газа | |
Массовый расход жидкости порог, чтобы предотвратить деление на нули | |
Удельное тепло при постоянном давлении |
Для учета степени, блок реализует эти уравнения.
| Сигнал шины | Описание | Уравнения | ||
|---|---|---|---|---|
|
| PwrDriveshft | Степень, переданная от вала | |
| Скорость потока жидкости в порте А | |||
PwrHeatFlwOut | Скорость потока жидкости в порту B | |||
|
| PwrLoss | Потеря степени | ||
|
| Не используется | |||
В уравнениях используются эти переменные.
Степень приводного вала | |
Общая тепловая скорость потока жидкости на выходе | |
Общая тепловая скорость потока жидкости на входе |
[1] Хейвуд, Джон Б. Основные принципы Engine внутреннего сгорания. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1988.
[2] Эрикссон, Ларс и Ларс Нильсен. Моделирование и управление двигателями и приводами. Chichester, West Sussex, Великобритания: John Wiley & Sons Ltd, 2014.