TURBO-GENIUS™ SIMULATION TOOL

Turbo-genius™ - Simulación sistema de turbocompresor - motor (D/G - T/C)

Conociendo la importancia de las herramientas de simulación, TURBOMED S.A ha colaborado con la Escuela Politécnica de Atenas "Metsovio" (Ε.Μ.Π.- NTUA) para el desarrollo en conjunto de un programa de software griego que pudiera reproducir los mapas compresor - turbina y estudiar el matching T/C - máquina del barco. Tras muchos años de trabaj, nuestra empres y la Escuela Politécnica de Atenas pueden presentar el software Turbo-genius™. Dicha herramienta de software modela tanto el turbocomprensor como el motor diesel, permitiendo de esta forma, evaluar el maching entre máquina y T/C. Además, el Turbo-genius™ evalua el turbocharger y compara los resultados finales con el tamaño previsto por los shop/sea trials y las referencias de rendimiento (performance reports).

Turbo-genius™ - Simulación sistema de turbocompresor - motor (D/G - T/C)

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Compressor
Las características geométricas del compresor se importan como datos en el modelo de simulación (hub radius, impeller tip diameter, backswept angle, variation of thickness of impeller vanes κ.τ.λ.) y se crea un mapa de estimación. Si el mapa está disponible, se digitaliza y se importa al modelo del compresor. El diseño del compresor de las palas depende de los requisitos aerodinámicos y los límites de resistencia mecánica. Las palas divisorias (splitter vanes) están diseñadas de tal manera que mejoren la normalidad del flujo de aire y eviten su desprendimiento. De esta forma, se reducen las alteraciones en la corriente y los problemas de convulsión.

Turbina 
Las características geométricas de la turbina son utilizadas como modelo para la estimación del mapa de la turbina (turbine map). Este modelo simula las características de funcionamiento de la turbina y asegura un correcto matching ente el compresor y la turbina, para garantizar un funcionamiento adecuado y sin problemas. La turbina debe resistir altas temperaturas, rendir ante una gran gama de suministros de masa y finalmente, ser lo más fiable posible. Además, en la exportación de gases de combustión,  han de ser tenidos en cuenta los sistemas de presión estable y los sistemas de vibración, ya que en estos últimos las condiciones de la corriente son inestables y sin un diseño correcto, se podría poner en duda la fiabilidad del T/C.

Diesel Engine
Los parámetros principales de la máquina (bore, stroke, rpm, combustion rate, friction losses, heat losses) se utilizan como datos de entrada en el modelo. Los resultados de la simulación se combinan con el modelo de T/C y muestra, ademas, la línea de funcionamiento de la máquina. Una vez los datos obtenidos son suficientes y si existe margen de tiempo, puede realizarse una simulación de un modelo desarrollado de diesel, con estimación de emisiones de residuos.

Turbo matching
Todos los sistemas expuestos anteriormente se presentan como un sistema unitario para que pueda estimarse el rendimiento de la máquina y evaluar el matching entre el T/C y la máquina. La evaluación del correcto matching entre máquina y T/C depende del tipo de máquina y sus necesidades en el punto de funcionamiento (MCR). Generalmente, el objetivo es elegir un T/C en el que la línea de funcionamiento del motor pase por las highest efficiency islands del compressor map, teniendo al mismo tiempo una distancia de seguridad con la línea de vibración.

Pruebas de que el T/C necesita Retrofit:

Altas temperaturas de los gases de combustión.
La presión de barrido no aumenta si la carga es mayor.
No se consigue una carga completa.
Gran emisión de gases de combustión.
El tiempo de uso de las piezas de recambio del T/C se reduce rápidamente.

 

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