渦輪增壓器仿真分析能力的增強

由于渦輪增壓能提高發動機效率，從而可減少排放，因而它先是在轎車柴油機上，近年來又在小型汽油機上取得顯著的市場增長。多渦輪增壓、可變幾何截面、廢氣旁通閥、廢氣旁通人進氣歧管，以及發動機管理系統的聯合應用，伴隨著擁擠的發動機艙內較高的工作溫度（汽油機超過1 000℃），這些都對從事動力總成、發動機艙內布置和標定的工程師們提出了嚴峻的挑戰。

為了解決與渦輪增壓技術相關的熱流體結構問題，CD-adapco公司利用其旗艦計算流體力學設計程序STAR-CCM＋軟件，開發了一系列解決方案。由于受組裝條件的制約，因而很難做到將理想的均勻氣流送人壓氣機，這就會對特性曲線圖譜產生不利的影響。STAR-CCM＋軟件可以對非理想狀態下的進氣幾何結構進行模擬，并與理想的均勻進氣狀態作對比。這樣就能對幾種可供選擇的管道布置及其對壓氣機性能的影響進行快速評估。

傳熱對渦輪增壓發動機來說是1個重要問題。熱量從渦輪傳遞到壓縮機對發動機的整體性能是不利的。在發動機瞬態運行時（例如：在不再有任何氣流通過壓氣機或渦輪的切斷情況下），熱量從高熱的渦輪傳出，不僅對渦輪增壓器，而且對發動機艙內的其他部件都會造成潛在的損害。非金屬部件和子系統，如電氣接插件、接線線束、橡膠件和復合材料部件都特別容易被損壞。STAR-CCM＋軟件具有強大的配對傳熱模擬能力，能模擬整個發動機艙內的瞬態氣流和熱場（包括熱流），同樣還能對將會發生損壞的最壞情況作出快速評估。最后，渦輪增壓器的高頻噪聲可能會對車內乘客和車外人員產生侵擾，尤其是在負荷發生變化時。STAR-CCM＋軟件能夠計算來源于轉子旋轉，以及它與其他部件交互作用產生的噪聲，并能確定現場的聲壓級。高科技軟件仿真分析能力的增強正在推動21世紀渦輪增壓器技術的開發。