بررسی و تحلیل تئوری و عملی توربو شارژر و سوپر شارژر

اختصاصی از نیک فایل بررسی و تحلیل تئوری و عملی توربو شارژر و سوپر شارژر دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

 

( فایل  word قابل ویرایش ) تعداد صفحات : 104

بخش اول: بررسی و تحلیل عملی توربو شارژر و سوپر شارژ
تاریخچه توربو شارژر
توربو شارژر چیست؟
نحوه عملکرد توربو شارژر
اجزای اصلی توربو شارژر
توربین ها
کمپرسورها
نکاتی در مورد طراحی توربوشارژر
1-تقویت بیش از انذازه
2-پدیده ئ پس افت
3-مکانیزم کنترل توربین گاز
4-مکانیزم کولر داخلی
مزایای سیستم توربوشارژر
معایب سیستم توربوشارژر
سوپرشارژر
انواع سوپرشارژر
مزایای سوپرشارژر
تفاوت بین توربوشارژر و سوپرشارژر
منابع ومراجع
بخش دوم : بررسی و تحلیل تئوری توربوشارژر و سوپرشارژر
روش های افزایش توان
روابط بنیادی
کمپرسورها
توربین ها
مدل سازی موتورهای توربوشارژر شده
منابع و مراجع
یادداشت
بخش سوم : بحث و نتیجه گیری و پیشنهاد جهت تحقیقات آتی
بحث و نتیجه گیری
پیشنهاد جهت تحقیقات آتی
یادداشت

فهرست اشکال:

 بخش اول :
شکل(الف-1) : تاریخچه توربو شارژر
شکل(الف-2) : طرز کار موتور اتوموبیل
شکل(الف-3): نحوه عملکرد توربوشارژر
شکل(الف-4) : نحوه اتصال توربین به کمپرسور
شکل(الف-5) : نحوه رچخش توربین ،مکش و ارسال هوا توسط کمپرسور
شکل(الف-6) : یاتاقان بندی شفت و مدار روغنکاری آن
شکل(الف-7) : توربین
شکل(الف-8) : شماتیک توربین جریان شعاعی
شکل(الف-9) : شماتیک توربین جریان محوری
شکل(الف-10) : شماتیک کمپرسور گریز از مرکز
شکل(الف-11) : نمونه ای از توربوشارژر کوچک
شکل(الف-12): بوگاتی خودروی افسانه ای
شکل(الف-13): توربوشارژر ترتیبی
شکل(الف-14): اینتر کولر و نحوه قرار گیری آن در سیستم
شکل(الف-15): فورد رنجر بایک سوپرشارژر زیر کاپوت
شکل(الف-16): هورد پیک آپ دهه ئ 1940 با یک سوپر شارژر روتز
شکل(الف-17): سوپر شارژر روتز
شکل(الف-18): سوپرشارژر دو پیچی
شکل(الف-19): سوپرشارژر مرکز گریز
شکل(الف-20): خودروی سوپر دار
شکل(الف-21): سیستم ابتدایی برای یک هواپیما همراه یک سوپرشارژر مرکز گریز
شکل(الف-22): تفاوت بین توربو شارژر و سوپرشارژر
 بخش دوم :
شکل(1-1): پیکربندی سیستمهای توربوشارژر سوپرشارژر
شکل(2-1): دیاگرام آنتالپی-آنتروپی برای کمپرسور
شکل(2-2): دیاگرام آنتالپی-آنتروپی برای توربین
شکل(3-1): کمپرسورهای با جابه جایی ثابت
شکل(3-2): منحنی عملکری کمپرسور باپره های لغزنده
شکل(3-3): شماتیک کمپرسورهای سانتری فوز
شکل(3-4): دیاگرام آنتالپی-آنتروپیبرای جریان در کمپرسور سانتری فوز
شکل(3-5): دیاگرام سرعت در ورودی و خروجی کمپرسور
شکل(3-6):شماتیک منحنی کارایی کمپرسور
شکل(3-7): کارایی واقعی کمپرسور توربوشارژر
شکل(4-1): دیاگرام جهت نمایش میزان انرژی موجود در گاز اگزوز
شکل(4-2): شماتیک توربین با جریان شعاعی
شکل(4-3)(الف): دیاگرام آنتالپی-آنتروپی برای توربین شعاعی
شکل(4-3ب):دیاگرام های سرعت برای ورودی و خروجی توربین
شکل(4-4): منحنی کارایی توربین جریان شعاعی که نشانگر خطوط سرعت اصلاح شده
شکل(4-5): منحنی کارایی توربین جریان شعاعی که نشانگر دبی جرمی اصلاح شده
شکل(4-6): شماتیک توربین جریان محوری یک مرحله ای
شکل(4-7): دیاگرام سرعت در ورودی و خروجی توربین
شکل(4-8): مشخصه های عملکردی توربین محوری .
شکل(4-9): منحنی کارایی توربین جریان محوری ،نسبت به فشار بر حسب دبی جرمی
شکل(4-10): خطوط عملکردی توربو شارژر در حالت پایداربه صورت خطوط ثابت

چکیده :

با توجه به اهداف ارتقاء عملکردی موتورهای گوناگون همچون کاهش مصرف سوخت، آلایندگی، وزن و حجم و افزایش توان و گشتاور خروجی؛ استفاده از سیستمهای جانبی همچون راهکارهای طراحی داخلی این گونه موتورها بسیار مورد توجه واقع شده است.یکی از این سیستمهای جانبی، سیستم توربو شارژر می باشد که سریعا در موتورهای اشتعال تراکمی بدلیل نحوه عملکرد آنها تاثیرات خود را به نمایش گذارد و هم اکنون با پیشرفت توان طراحی در موتورهای اشتعال جرقه ای نیز به کار می رود.

این پروژه شامل سه بخش اصلی می باشد:

• بررسی و تحلیل عملی سیستم توربو شارژر و سوپر شارژر و  اجزاء اصلی آنها
• بررسی و تحلیل تئوری سیستم توربو شارژر و سوپر شارژر و نحوه مدلسازی و ارائه یک مدل نمونه
• بحث ونتیجه گیری و پیشنهادجهت تحقیقت آتی

• در بخش اول طرز کار دو سیستم توربو شارژر و سوپرشارژر و اجزاء اصلی همچون توربین وکمپرسور به طور کامل توضیح داده شده است.
• در بخش دوم نحوه مدلسازی یک سیستم توربو شارژر شده و در پایان نیز یک مدل نمونه ونتایج حاصله از آن ارائه گردیده است.
• در بخش سوم بحث و نتیجه گیری صورت گرفته و نیز پیشنهاداتی جهت تحقیقات آتی ذکر شده است.

تاریخچه توربوشارژر:

اولین توربو شارژر توسط دکتر آلفرد بوچی در سوئیس در بین سالهای 1909 تا 1912 طراحی و ساخته شد. دکتر بوچی مدیریت مهندسی مرکز تحقیقات برادران سالزر را بر عهده داشت و درسال 1915 اولین نمونه یک موتور دیزل توربو شارژر شده را عرضه کرد، ولی ایده او چندان در آن زمان مورد توجه قرار نگرفت. در طول جنگ جهانی اول برای نخستین بار از توربوشارژرها در هواپیما استفاده شد که موتور آنها طبق اصول موتورهای اتومبیل کار می کرد. مشکل اصلی در هواپیما زمانی بود که هواپیما در ارتفاع زیاد با هوای رقیق تر برخورد می کرد و دبی هوای ورودی به موتور کاهش می یافت، با نصب توربو شارژرها این مشکل حل شد. توربوشارژرها جهت مکش هوا به داخل موتور از کمپرسور استفاده می کنند و کمپرسور شرایط مناسبی را جهت انجام فرایند احتراق فراهم می کند.کمپانی گرت مابین سالهای 1940تا1950 اقدام به ساخت توربو شارژرهای مختص  استفاده در صنایع نیروگاهی  جهت توربین های گازی نمود .  اولین خودروهای سبک سواری توربو بودند که برای بازار آمریکا در سالهای 1962 و 1963 ساخته شدند و عدم قابلیت اطمینان به این محصولات سبب محو شدن سریع آنها از بازار شد.  

توربو شارژر

پس از اولین بحران نفتی در سال 1973، استفاده از سیستم توربو شارژر در موتورهای دیزل تجاری بیشتر از پیش مورد توجه قرار گرفت و دراین برهه از زمان توجیه اقتصادی استفاده از این سیستم در مقابل هزینه­های سوخت مصرفی، نمود پیدا کرد. همچنین سختگیرانه تر شدن قوانین مربوط به آلایندگی در اواخر دهه هشتاد سبب افزایش انواع موتورهای توربو شارژر شده با کاربردهای گوناگون شد. در دهه 70 توربو شارژر در خودروهای اسپرت و به ویژه خودروهای مسابقه­ای فرمول یک به کار گرفته شد و کم کم خودروهای سواری مجهز به این سیستم معمول تر از گذشته

شدند. معمولاً گازهای خروجی از موتور به اتمسفر رانده می شود، اما موتورهایی که از توربو شارژر استفاده می کنند، گازهای خروجی به طرف توربین هدایت شده و باعث گردش توربین می شود. اولین تحول شگرف در کاربرد توربو شارژر در خودروهای سواری در سال 1978 با ورود مرسدس بنز300 اس دی که دارای یک موتو دیزل توربو شارژر شده بود،صورت پذیرفت. این تحول درسال 1981 ادامه یافت. در این دوره به سبب کاهش آلایندگی، افزایش راندمان و کاهش مصرف سوخت استفاده از این سیستم به طور چشمگیری توسعه یافت.

تعداد صفحات : 104

دینامیک سیالات در توربو ماشین ها

اختصاصی از نیک فایل دینامیک سیالات در توربو ماشین ها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

دینامیک سیالات در توربو ماشین ها

مقدمه:

در طراحی کنونی توربو ماشینها، و بخصوص برای کاربردهای مربوط به موتورهای هواپیما، تاکید اساسی بر روی بهبود راندمان موتور صورت گرفته است. شاید بارزترین مثال برای این مورد، «برنامه تکنولوژی موتورهای توربینی پر بازده مجتمع» (IHPTET) باشد که توسط NASA و DOD حمایت مالی شده است.

هدف IHPTET، رسیدن به افزایش بازده دو برابر برای موتورهای توربینی پیشرفته نظامی، در آغاز قرن بیست و یکم می باشد. بر حسب کاربرد، این افزایش بازده از راههای مختلفی شامل افزایش نیروی محوری به وزن، افزایش توان به وزن و کاهش معرف ویژه سوخت (SFC) بدست خواهد آمد.

وقتی که اهداف IHPTET نهایت پیشرفت در کارآیی را ارائه می دهد، طبیعت بسیار رقابتی فضای کاری کنونی، افزایش بازده را برای تمام محصولات توربو ماشینی جدید طلب می کند. به خصوص با قیمتهای سوخت که بخش بزرگی از هزینه های مستقیم بهره برداری خطوط هوایی را به خود اختصاص داده است، SFC، یک فاکتور کارایی مهم برای موتورهای هواپیمایی تجاری می باشد.

اهداف مربوط به کارایی کلی موتور، مستقیما به ملزومات مربوط به بازده آیرودینامیکی مخصوص اجزاء منفرد توربو ماشین تعمیم می یابد. در راستای رسیدن به اهداف مورد نیازی که توسط IHPTET و بازار رقابتی به طور کلی آنها را تنظیم کرده اند، اجزای توربو ماشینها باید به گونه ای طراحی شوند که پاسخگوی نیازهای مربوط به افزایش بازده، افزایش کار به ازای هر طبقه، افزایش نسبت فشار به ازای هر طبقه، و افزایش دمای کاری، باشند.

بهبودهای چشمگیری که در کارایی حاصل خواهد شد، نتیجه ای از بکار بردن اجزایی است که دارای خواص آیرودینامیکی پیشرفته ای هستند. این اجزا دارای پیچیدگی بسیار بیشتری نسبت به انواع قبلی خود هستند که شامل درجه بالاتر سه بعدی بودن، هم در قطعه و هم در شکل مسیر جریان می باشد.

میدان های جریان مربوط به این اجزا نیز به همان اندازه پیچیده و سه بعدی خواهد بود. از آنجایی که درک رفتار پیچیده این جریان، برای طراحی موفق چنین قطعاتی حیاتی است، وجود ابزارهای تحلیلگر کارآتری که از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) بهره می برند، در پروسه طراحی، اساسی می باشد.

در گذشته، طراحی قطعات توربو ماشین ها با استفاده از ابزارهای ساده ای که بر اساس مدلهای جریان غیر لزج دو بعدی بودند کفایت می کرد. اگرچه با روند کنونی به سمت طراحی ها و میدانهای جریان پیچیده تر، ابزارهای پیشین دیگر برای تحلیل و طراحی قطعات با تکنولوژی پیشرفته مناسب نیستند. در حقیقت جریانهایی که با این قطعات برخورد می کنند، به شدت سه بعدی (3D)، ویسکوز، مغشوش و اغلب با سرعت ها ، در حد سرعت صوت می باشند. این جریان های پیچیده، قابل فهم و پیش بینی نیستند، مگر با بکار بردن تکنیک های مدلسازی که به همان اندازه پیچیده هستند. برای پاسخگویی به نیاز طراحی چنین قطعاتی، ابزارهای CFD پیشرفته ای لازم است که قابلیت تحلیل جریانهای سه بعدی، لزج و در محدوده صوتی، مدل سازی اغتشاش و انتقال حرارت و برخورد با پیکربندی های هندسی پیچیده را داشته باشد. علاوه بر این، جریانهای گذرا (ناپایا) و تعامل ردیفهای چندگانه تیغه ها باید مورد ملاحظه قرار گیرد.

هدف این فصل این است که بازنگری مختصری از مشخصات جریان در انواع مختلف قطعات توربوماشینها ارائه داده و نیز خلاصه ای از قابلیتهای تحلیلی CFD که مورد نیاز برای مدل کردن چنین جریانهایی هستند را بیان کند.

تعداد صفحات: 188

دینامیک سیالات در توربو ماشین ها

اختصاصی از نیک فایل دینامیک سیالات در توربو ماشین ها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

دینامیک سیالات در توربو ماشین ها

مقدمه:

در طراحی کنونی توربو ماشینها، و بخصوص برای کاربردهای مربوط به موتورهای هواپیما، تاکید اساسی بر روی بهبود راندمان موتور صورت گرفته است. شاید بارزترین مثال برای این مورد، «برنامه تکنولوژی موتورهای توربینی پر بازده مجتمع» (IHPTET) باشد که توسط NASA و DOD حمایت مالی شده است

هدف IHPTET، رسیدن به افزایش بازده دو برابر برای موتورهای توربینی پیشرفته نظامی، در آغاز قرن بیست و یکم می باشد. بر حسب کاربرد، این افزایش بازده از راههای مختلفی شامل افزایش نیروی محوری به وزن، افزایش توان به وزن و کاهش معرف ویژه سوخت (SFC) بدست خواهد آمد.

وقتی که اهداف IHPTET نهایت پیشرفت در کارآیی را ارائه می دهد، طبیعت بسیار رقابتی فضای کاری کنونی، افزایش بازده را برای تام محصولات توربو ماشینی جدید طلب می کند. به خصوص با قیمتهای سوخت که بخش بزرگی از هزینه های مستقیم بهره برداری خطوط هوایی را به خود اختصاص داده است، SFC، یک فاکتور کارایی مهم برای موتورهای هواپیمایی تجاری می باشد.

اهداف مربوط به کارایی کلی موتور، مستقیما به ملزومات مربوط به بازده آیرودینامیکی مخصوص اجزاء منفرد توربو ماشین تعمیم می یابد. در راستای رسیدن به اهداف مورد نیازی که توسط IHPTET و بازار رقابتی به طور کلی آنها را تنظیم کرده اند، اجزای توربو ماشینها باید به گونه ای طراحی شوند که پاسخگوی نیازهای مربوط به افزایش بازده، افزایش کار به ازای هر طبقه، افزایش نسبت فشار به ازای هر طبقه، و افزایش دمای کاری باشند.

بهبودهای چشمگیری که در کارایی حاصل خواهد شد، نتیجه ای از بکار بردن اجزایی است که دارای خواص آیرودینامیکی پیشرفته ای هستند. این اجزا دارای پیچیدگی بسیار بیشتری نسبت به انواع قبلی خود هستند که شامل درجه بالاتر سه بعدی بودن، هم در قطعه و هم در شکل مسیر جریان می باشد.

میدان های جریان مربوط به این اجزا نیز به همان اندازه پیچیده و سه بعدی خواهد بود. از آنجایی که درک رفتار پیچیده این جریان، برای طراحی موفق چنین قطعاتی حیاتی است، وجود ابزارهای تحلیلگر کارآتری که از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) بهره می برند، در پروسه طراحی، اساسی می باشد.

در گذشته، طراحی قطعات توربو ماشین ها با استفاده از ابزارهای ساده ای که بر اساس مدلهای جریان غیر لزج دو بعدی بودند کفایت می کرد. اگرچه با روند کنونی به سمت طراحی ها و میدانهای جریان پیچیده تر، ابزارهای پیشین دیگر برای تلحیل و طراحی قطعات با تکنولوژی پیشرفته مناسب نیستند. در حقیقت جریانهایی که با این قطعات برخورد می کنند، به شدت سه بعدی (3D)، ویسکوز، مغشوش و اغلب با سرعت، در حد سرعت صوت می باشند. این جریان های پیچیده، قابل فهم و پیش بینی نیستند، مگر با بکار بردن تکنیک های مدلسازی که به همان اندازه پیچیده هستند. برای پاسخگویی به نیزا طراحی چنین قطعاتی، ابزارهای CFD پیشرفته ای لازم است که قابلیت تحلیل جریانهای سه بعدی، لزج و در محدوده صوتی، مدل سازی اغتشاش و انتقال حرارت و برخورد با پیکربندی های هندسی پیچیده را داشته باشد. علاوه بر این، جریانهای گذرا (ناپایا) و تعامل ردیفهای چندگانه تیغه ها باید مورد ملاحظه قرار گیرد.

هدف این فصل این است که بازنگری مختصری از مشخصات جریان در انواع مختلف قطعات توربوماشینها ارائه داده و نیز خلاصه ای از قابلیتهای تحلیلی CFD که مورد نیاز برای مدل کردن چنین جریانهایی هستند را بیان کند.

این باید به خواننده، درک بهتری در مورد تاثیر جریان بر طراحی چنین اجزایی و میزان کارایی مدل سازی مورد نیاز برای آنالیز اجزاء بدهد. تمرکز بر روی کاربردهای موتورهای هواپیما خواهد بود، ولی دهانه های ورودیف نازلها و محفظه های احتراق مورد توجه خواهند بود. به علاوه یک بررسی از هر دو گرایش طراحی قطعات و ابزارهای تحلیل CFD را شامل می شود. به علت پیچیدگی این موضوعات، تنها یک بحث گذرا ارائه خواهد شد. اگرچه مراجع فراهم شده اند تا به خواننده اجازه دهد این مباحث را با جزئیات بیشتر جستجو کند.

تعداد صفحات: 80

دانلود پایانامه پایان نامه بررسی عملکرد توربو پمپ ها

اختصاصی از نیک فایل دانلود پایانامه پایان نامه بررسی عملکرد توربو پمپ ها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:60

فهرست مطالب

                                                            فهرست

عنوان مطالب                                                                                           صفحه

مقدمه                                                                                                                               1                                                                                                       

فصل اول                                                                                         

تقسیم بندی کلی پمپ ها                                                                                     2                                                                             

انواع پمپ ها جابه جایی مثبت                                                                                            3

پمپ های دوار                                                                                                                  4 

پمپ های رفت وبرگشتی                                                                                                   9

مقایسه پمپ های جابه جایی مثبت ودینامیکی                                                                    10   

فصل دوم-توربوپمپ ها

اجزای اصلی توربوپمپ ها                                                                                               11

محاسبه هدتولیدی پروانه                                                                                                  13

منحنی مشخصه                                                                                                                16

پدیده کاویتاسیون ومفهومNPSH                                                                                   18

بررسی خوردگی درتوربوپمپ ها                                                                                     23

قوانین تشابه پمپ هاوترکیب پمپ ها                                                                                26                              

جنس اجزای توربوپمپ ها                                                                                               35

اجزای فرعی درتوربوپمپ ها                                                                                            38 

پمپ های چندطبقه فشارقوی                                                                                            43

ضمائم                                                                                                                             45

منابع                                                                                                                                49

مقدمه:

. . با توجه به نفوذ روز افزون سیستم های هیدرولیکی در صنایع مختلف وجود پمپ هایی با توان و فشار های مختلف بیش از پیش مورد نیاز است . پمپ به عنوان قلب سیستم هیدرولیک انرژی مکانیکی را که توسط موتورهای الکتریکی، احتراق داخلی و ... تامین می گردد به انرژی هیدرولیکی تبدیل می کند. در واقع پمپ در یک سیکل هیدرولیکی یا نیوماتیکی انرژی سیال را افزایش می دهد تا در مکان مورد نیاز این انرژی افزوده به کار مطلوب تبدیل گردد.

فصل اول درموردتقسیم بندی پمپ هاوآشنایی با انواع پمپ های جابه جایی مثبت وکاربردهای آن ومقایسه پمپ های دینامیکی وجابه جایی مثبت می باشد.فصل دوم به توضیح درموردتوربوپمپ ها،اجزای اصلی آنها،مثلث سرعت،منحنی مشخصه ،بررسی پدیده کاویتاسیون،قوانین تشابه پمپها وسری وموازی بستن آنها ،بررسی خوردگی درتوربوپمپ هاودرنهایت آشنایی مختصری درموردپمپ های کاربردی درصنعت پرداخته شده است.

واژه هیدرولیک به عنوان علم عبورمایعات ازلوله ها تعریف شده است بیشترتئوری هایی که برای پمپ هیدرولیک به دست آمده است به عنوان سیال واسطه ازآب استفاده کرده اند که این به معنای عدم استفاده ازسایرمایعات نیست.

مشخصات هیدرولیکی مدارهای مختلف وهمچنین خصوصیات فیزیکی وشیمیایی سیال از نظرویسکوزیته، وزن مخصوص، درجه حرارت، خورندگی ،وجوداجسام ناخالص وگازهای همراه باسیال وسرانجام مقدارحجم عبوری سیال ازپمپ درواحدزمان وفشار سبب شده تاانواع پمپ هاباساختمان وطرزکارمختلف ساخته وتولیدشود.

پمپ ها در صنعت هیدرولیک به دو دسته کلی تقسیم می شوند :

1- پمپ ها با جا به جایی غیر مثبت ( پمپ های دینامیکی)

2- پمپ های با جابه جایی مثبت

پمپ ها با جا به جایی غیر مثبت : توانایی مقاومت در فشار های بالا را ندارند و معمولا به عنوان انتقال اولیه سیال از نقطه ای به نقطه دیگر به کار گرفته می شوند. بطور کلی این پمپ ها برای سیستم های فشار پایین و جریان بالا که حداکثر ظرفیت فشاری آنها به psi   250 تاpsi  3000 محدود می گردد مناسب است. ازمعایب این پمپ ها میتوان به عدم پمپاژسیالات با ویسکوزیته بالا اشاره کردکه البته ازنظراقتصادی هم مقرون به صرفه نیست.پمپ های گریز از مرکز (سانتریفوژ) و محوری نمونه کاربردی پمپ های با جابجایی غیر مثبت می باشدکه درشکل زیرنشان داده شده است.

.

پمپ های با جابجایی مثبت : در این پمپ ها به ازای هر دور چرخش محور مقدار معینی از سیال  به سمت خروجی فرستاده می شود و توانایی غلبه بر فشار خروجی و اصطکاک را دارد . این پمپ ها مزیت های بسیاری نسبت به پمپ های با جابه جایی غیر مثبت دارند مانند ابعاد کوچکتر ، بازده حجمی بالا ، انعطاف پذیری مناسب و توانایی کار در فشار های بالا وهمچنین پمپاژسیالات باویسکوزیته بالااست.

.

پمپ ها با جابه جایی مثبت از نظر ساختمان :

1-پمپ های رفت وبرگشتی

2-پمپ های دوار