Numerische Untersuchung und Optimierung des Laufrades einer Pkw-Abgasturboladerturbine

یوهانس پیتر مطالعه خود را بر این نظریه استوار می کند که یک چرخ توربین با طراحی بهینه می تواند به طور قابل توجهی ویژگی های عملکرد موتور را بدون تکیه بر اقدامات اضافی بهبود بخشد. بر اساس شبیه‌سازی‌های CFD، نویسنده روشی را برای بهینه‌سازی بازده و ممان اینرسی توربین برای این منظور توسعه می‌دهد. برای انجام شبیه‌سازی‌ها، او یک مدل CAD پارامتری از چرخ توربین ایجاد می‌کند که نمایش توربین‌های شعاعی، توربین‌های جریان مخلوط و توربین‌های محوری را امکان‌پذیر می‌سازد. این نشان می‌دهد که یک استراتژی مرکزی در توسعه موتورهای احتراقی کارآمدتر، افزایش درجه سوپرشارژر است و اینکه توربین یک توربوشارژر گاز اگزوز در اینجا اهمیت حیاتی دارد.

Johannes Peter legt seiner Studie die These zugrunde, dass durch ein optimal ausgelegtes Turbinenrad die Leistungscharakteristik des Motors signifikant verbessert werden kann, ohne auf Zusatzmaßnahmen angewiesen zu sein. Basierend auf CFD-Simulationen erarbeitet der Autor zu diesem Zweck ein Verfahren zur Optimierung des Wirkungsgrades und des Massenträgheitsmoments der Turbine. Zur Durchführung der Simulationen entwickelt er ein parametrisiertes CAD-Modell des Turbinenrades, welches die Darstellung von Radialturbinen über Mixed-flow-Turbinen bis hin zu Axialturbinen ermöglicht. Er zeigt, dass eine zentrale Strategie bei der Entwicklung von immer effizienteren Verbrennungsmotoren die Steigerung des Aufladegrades darstellt und hierbei der Turbine eines Abgasturboladers eine entscheidende Bedeutung zukommt.