Desarrollo de un modelo cero-dimensional para extrapolaciones de gasto másico en turbinas de geometría variable

Abstract

El uso de turbinas de geometría variable en motores diésel es un hecho constatado, haciéndose necesario conocer su funcionamiento en el amplio abanico de condiciones de operación que le demanda el mismo. Conforme a esto, surge la necesidad de predecirlo mediante modelos teóricos, con la finalidad de ahorrar tiempo y costes en todas las fases de diseño. El desarrollado en este documento modela la turbina mediante una tobera equivalente, cuya área de garganta varía con las condiciones de funcionamiento. Sin embargo, resulta especialmente complejo predecir el comportamiento de ésta en grados de apertura de los que no se dispone información. Haciendo uso de datos experimentales, se desarrollarán correlaciones genéricas que permitirán estimarlo en dichas condiciones. Éstas, junto con la caracterización de las áreas geométricas de interés en la turbina y otros análisis, constiuirán la base para elaborar un método de extrapolación para el gasto másico en relaciones de expansión, regímenes y grados de apertura. Finalmente, se validará mediante su apliación en una turbina independiente de las utilizadas durante los desarrollos.