Development and Validation of a Model for Centrifugal Compressors in Reversed Flow Regimes
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Turbochargers are widely used to help reduce the environmental impact of automotive engines. However, a limiting factor for turbochargers is compressor surge. Surge is an instability that induces pressure and flow oscillations that often damages the turbocharger and its installation. Most predictions of the surge limit are based on low-order models, such as the Moore–Greitzer model. These models tend to rely on a characteristic curve for the compressor created by extrapolating the constant speed lines of a steady-state compressor map into the negative mass flow region. However, there is little validation of these assumptions in the public literature. In this article, we develop further the first-principles model for a compressor characteristic presented in Powers, K., Brace, C., Budd, C., Copeland, C., & Milewski, P., 2020, “Modeling Axisymmetric Centrifugal Compressor Characteristics From First Principles,” J. Turbomachinery, 142(9), with a particular emphasis on reverse flow. We then perform experiments using a 58 mm diameter centrifugal compressor provided by Cummins Turbo Technologies, where we feed air in the reverse direction though the compressor while the impeller is spinning in the forward direction to obtain data in the negative mass flow region of the compressor map. This demonstrated experimentally that there is a stable operating region in the reverse flow regime. The recorded data showed a good match with the theoretical model developed in this article. We also identified a change in characteristic behavior as the impeller speed is increased, which, to the authors’ knowledge, has not been observed in any previously published experimental work.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».