Numerische Untersuchung und Optimierung des Laufrades einer Pkw-Abgasturboladerturbine

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.

Autorentext

Johannes Peter studierte an der Leibniz Universität Hannover Maschinenbau mit der Vertiefungsrichtung Energietechnik. Sein derzeitiges Aufgabenfeld in der Aggregate-Entwicklung eines großen Automobilherstellers umfasst die Aufladung von Brennstoffzellensystemen.

Inhalt
Numerische Strömungssimulation und Optimierungsprozess.- Design-of-Experiments-Methode.- Optimierung der ATL-Turbine, strömungsmechanische Analyse.- Experimentelle Ergebnisse.