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Meng Soon Chiong 1 , Srithar Rajoo 1 , Alessandro Romagnoli 2 , Aaron Costall 3 , Ricardo Martinez-Botas 3 1 UTM Centre for Low Carbon Transport in cooperation with Imperial College London, Universiti Teknologi Malaysia, 81310 Johor, Malaysia 2 School of Mechanical and Aerospace Engineering, Nanyang Technological University, N3.2-02-32, 50 Nanyang Avenue, Singapore 639798, Singapore 3 Dept. 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 act 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 act 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 2 nd half of the pulse cycle · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · OOOOOOOOOONNNNNNNDDDDDDDAAAAASSSSSSS · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · OOOOOOOOONNNNNNNDDDDDDDAAAAAASSSSSSS · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · OOOOOOOONNNNNNNDDDDDDDAAAAAAASSSSSSS · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · OOOOOOONNNNNNNDDDDDDDAAAAAAASSSSSSSS · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · OOOOOONNNNNNNDDDDDDDAAAAAAASSSSSSSSS · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · . . . : : : ONe-Dimensional wave Action Simulator : : : . . . Modeled using the proprietary ONe-Dimensional wave Action Simulator

Modeling methodology - Universiti Teknologi Malaysia · 2016. 12. 24. · Meng 1Soon Chiong , Srithar 3Rajoo1, Alessandro Romagnoli2, Aaron Costall3, Ricardo Martinez-Botas 1UTM Centre

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  • 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

    · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · OOOOOOOOOONNNNNNNDDDDDDDAAAAASSSSSSS · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

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    Modeled using the proprietary ONe-Dimensional wave Action Simulator