Predicting Flow-Induced Acoustics at Near-Stall Conditions in an Automotive Turbocharger Compressor: A Numerical Approach

این پایان نامه بینش جدیدی در مورد رفتار جریان سیال کمپرسورهای گریز از مرکز خودرو که در شرایط نزدیک به توقف کار می کنند ارائه می دهد. ابتدا اعتبار سنجی دینامیک سیالات محاسباتی سه بعدی (CFD) شبیه سازی های ناپایدار را در برابر اندازه گیری های تجربی آکوستیک با استفاده از یک روش اصلی مبتنی بر تجزیه فشار موج صفحه مورد بحث قرار می دهد. سپس پیکربندی موارد CFD را بررسی می‌کند و پارامترهای کلیدی مورد نیاز برای یک محاسبه موفق را برجسته می‌کند. علاوه بر این، هم میانگین کمپرسور و هم میدان جریان ناپایدار را از بهترین بازده تا نقاط عملیاتی نزدیک به نوسان توصیف می‌کند. در نهایت، توضیحاتی را در مورد پدیده‌های مختلفی که هنگام کاهش نرخ جریان جرمی ایجاد می‌شوند و کمپرسور به سمت عملکرد ضعیف و پر سر و صدا سوق داده می‌شود، در اختیار خوانندگان قرار می‌دهد. این پایان نامه که برای دانشجویان، محققان و متخصصانی که می خواهند درک خود از رفتار پیچیده جریان سیال در کمپرسورهای گریز از مرکز را بهبود بخشند، نوشته شده است، این پایان نامه بینش های عملی ارزشمندی را در مورد کاهش انتشارات صوتی توربوشارژرها ارائه می دهد.

This thesis offers new insights into the fluid flow behavior of automotive centrifugal compressors operating under near-stall conditions. Firstly it discusses the validation of three-dimensional computational fluid dynamics (CFD) unsteady simulations against acoustic experimental measurements using an original procedure based on plane wave pressure decomposition. It then examines the configuration of the CFD cases, highlighting the key parameters needed for a successful calculation. Moreover, it describes both the compressor mean and unsteady flow field from best-efficiency to near-surge operating points. Lastly, it provides readers with explanations of the various phenomena that arise when the mass flow rate is reduced and the compressor is driven to poor and noisy performance. Written for students, researchers and professionals who want to improve their understanding of the complex fluid flow behavior in centrifugal compressors, the thesis offers valuable practical insights into reducing the acoustic emissions of turbochargers.