Modeling methodology - Universiti Teknologi Malaysia · 2016. 12. 24. · Meng 1Soon Chiong ,...

Meng Soon Chiong 1, Srithar Rajoo 1, Alessandro Romagnoli 2, Aaron Costall 3, Ricardo Martinez-Botas 3

1UTM Centre for Low Carbon Transport in cooperation with Imperial College London, Universiti Teknologi Malaysia, 81310 Johor, Malaysia 2School of Mechanical and Aerospace Engineering, Nanyang Technological University, N3.2-02-32, 50 Nanyang Avenue, Singapore 639798, Singapore

3Dept. of Mechanical Engineering, Imperial College London, London SW7 2BX, UK

Further Information:

Srithar Rajoo

Director of UTM LoCARtic Universiti Teknologi Malaysia 81310 Johor, Malaysia Tel : +6075536225 Fax : +6075566159 Web : www.utm.my/locartic

Out-of-phase pulse flow performance

Ẇact hysteresis is also spanning

across full & partial admission performance curves

Current model & experiment hysteresis are spanning across full & partial admission performance curves

Instantaneous pulse pressure trace

Introduction

Twin scroll turbine is regularly deployed in pulse turbocharging for better transient engine response. The meridionally-divided volute isolates the exhaust pulse from engine cylinders of alternate firing order to preserve its kinetic & pulsating energy. Previous 1D models fell short in predicting the flow interaction between the scrolls & twin scroll turbine output power.

Mean flow path geometry

Modeling methodology

Volute geometry

Rotor (NAPL) boundary data Steady-state full & partial admission characteristics

Previous model only shows hysteresis around full admission performance curve

Ẇact hysteresis is exceeding full

admission at some instant due to the phase difference at rotor

wheel & turbine inlet

Current model predicts the correct magnitude of pressure blow down from outer scroll as in experiment

Similar magnitude of pressure blow down from outer scroll is also observed during 2nd half of the pulse cycle

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· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · . . . : : : ONe-Dimensional wave Action Simulator : : : . . .

Modeled using the proprietary ONe-Dimensional wave Action Simulator