Modellazione monodimensionale di una turbina per applicazioni veicolistiche in condizioni di flusso instazionario

The aim of this Master Thesis is to introduce a model of the behaviour of a turbocharger turbine operating under unsteady flow conditions, by implementation of a 1D model with the thermo fluiddynamic one-dimensional code Gasdyn, developed by the IC Engine research team of the Polytechnic of Milan. A 3Dcell interface in addition to ducts model has been proposed for the stator element, in order to improve the code performance in the description of unsteady phenomena and to observe the continuity equation of mass flow. The results have been tested by comparing them to experimental data provided by the University of Genoa, on a wide range of highly unsteady operative conditions of the turbine.

Scopo di questo lavoro di tesi è la modellazione del comportamento di una turbina operante in condizioni di flusso non stazionario, mediante lo sviluppo di un modello 1D implementato con il codice termofluidodinamico mono-dimensionale Gasdyn del gruppo di Motori a Combustione Interna del Politecnico di Milano. E' stata proposta una schematizzazione dello statore che prevede un’interfaccia 3Dcell per la voluta e una modellazione a condotti per il convergente, al fine di migliorare le capacità predittive del codice nella descrizione dei fenomeni tempovarianti rispettando il vincolo di conservazione del flusso di massa a cavallo della turbina. I risultati sono stati validati mediante confronto con dati sperimentali forniti dall’Università di Genova, su un’ampia gamma di condizioni operative della turbina alimentata da flusso fortemente instazionario.