Påverkas kylningen i en ic om cellerna är stående/liggande?

Jag har funderat på vilket effekt det skulle ge att använda sig av en intercooler där cellpaketet står så gavlarna sitter uppe/nere isf det jag använder just nu med gavlarna på sidorna.

Vi antar att intercoolern skulle ha samma format i bägge utförandena.
(mm)
B: 600
H: 300
D: 60

Liggande  -------------- |==============| |==============|  -------------- Stående ---------------- |||||||||||||||| |||||||||||||||| ----------------

Skulle det skilja något i effektivitet mellan dessa två?

I den stående varianten tror jag man måste använda sig av fenor för att fördela den inkommande luften över hela cellraden, annars finns nog risken att den effektiva kylytan blir väldigt liten.

Enligt Corky Bells bok är den nedre varianten bättre då antalet kanaler har större effekt än längden på dessa.

Ganska logiskt då luften borde kylas mer under första delen av kylkanalen än i slutet.

Jag tror skillnaden är liten* och det som påverkar mest är tryckfallet, det skiljer ca 4 ggr.

om man är intresserad och orkar så kan man läsa på lite här om värmeväxling....
http://www.alfalaval.com/digitalassets/2/file26878_2_Teorin_bakom_vXrm . . . .


* Innebär att om ena installationen är lättare att genomföra än den andra så väljer man den varianten, då processskillnaden är ganska liten.

Jag har redan den liggande typen installerad i bilen men funderar på att bygga om i vinter då den stående skulle spara mig ca 100cm långt, 76mm diameter tryckrör. Det borde väl påverka en del i spoolup?

Det skulle själklart krävas en del special lösningar, men det är ju halva nöjet =)

Mätte och räknade lite i helgen, kom fram till följande:

(cm)
Turbo -> IC: Liggande: 80 Stående: 30
IC -> Spjäll: Liggande: 130 Stående: 80
IC: 60 x 30 x 6

Antog att IC:n kan fyllas till 50% jämfört med ett rätblock.

Då skulle den totala volymen mellan turbon och spjället vara ca 15l i min nuvarande liggande utformning, skulle jag däremot bygga om till stående skulle det endast bli ca 10l. Mao ca 33% skillnad.

För att ge er en liten bakgrund då har jag en 4-cyl, 2159cc 4G63 motor med en GT3567R turbo.
Mera info om bygget finns här: http://zevo.se

om man ska ta in luften från sidogavlarna så är ju den första bilden att föredra. Tror knappast att den möjligtvis bättre kylningen i den andra bilden uppväger det mycket sämre flödet som blir när man ska byta riktning på luftflödet.

Jag ska inte byta riktning på luftflödet.

Tanken är att mata ic:n på mitten på undersidan och ta ut 1dm från mitten på toppen. Visst kommer det vara en 90 böjj innan ic: men det är många fler böjjar som det är idag.

Reine skrev:

Då skulle den totala volymen mellan turbon och spjället vara ca 15l i min nuvarande liggande utformning, skulle jag däremot bygga om till stående skulle det endast bli ca 10l. Mao ca 33% skillnad.

Jag gissar att din motor drar sig över 300 liter komprimerad laddluft i sekunden vid högt varv och last. 5 liter hit eller dit, dvs ca 0,015 sekund spelar nog ingen som helst märkbar roll.

Jag är mest ute efter att sänka rpm då jag får fullt laddtryck.

Finns det ingen chans att det här skulle kunna påverka något märkbart (par hundra rpm eller så)?

Reine skrev:

Jag ska inte byta riktning på luftflödet. Tanken är att mata ic:n på mitten på undersidan och ta ut 1dm från mitten på toppen. Visst kommer det vara en 90 böjj innan ic: men det är många fler böjjar som det är idag.

Ja dåså. Då är bara det stora problemet att få luften att flöda genom dom yttre cellerna.

Jesper Wall skrev:

Reine skrev: Jag ska inte byta riktning på luftflödet. Tanken är att mata ic:n på mitten på undersidan och ta ut 1dm från mitten på toppen. Visst kommer det vara en 90 böjj innan ic: men det är många fler böjjar som det är idag. Ja dåså. Då är bara det stora problemet att få luften att flöda genom dom yttre cellerna.

Japp, men det borde gå att lösa men några interna fenor som styr ut den till de yttersta cellraderna..

Men frågan återstår, kommer jag märka någon skillnad? Är ju en hel del jobb involverat samt lite kostnader.

sweanders skrev:

Enligt Corky Bells bok är den nedre varianten bättre då antalet kanaler har större effekt än längden på dessa. Ganska logiskt då luften borde kylas mer under första delen av kylkanalen än i slutet.

Nej detta är inte helt korrekt, tyvärr har inte Corky full koll på värmeväxlare.

Vi förutsätter samma värmeväxlande yta i båda fallen:
Varianten med mänga korta celler kommer att ha ett klart lägre tryckfall.
Däremot kommer den andra varianten att ha en bättre kyleffekt.Värmeöverföringen ökar med hastigheten i rören pga ökad turbulens.

Vilket sedan som är bäst beror på vilket som är mer begränsande för just din kombination av motor och IC.
Ju större IC, ju mindre blir skillnaden mellan de två varianterna eftersom både tryckfall och värmeöverföring blir "tillräckligt" bra i båda fallen.

Reine skrev:

Japp, men det borde gå att lösa men några interna fenor som styr ut den till de yttersta cellraderna..

Problemet är att det inte går att styra ut luft på det sättet. Man måste tvinga den. Tvinga innebär motstånd.

Tomas L skrev:

Vi förutsätter samma värmeväxlande yta i båda fallen: Varianten med mänga korta celler kommer att ha ett klart lägre tryckfall. Däremot kommer den andra varianten att ha en bättre kyleffekt.Värmeöverföringen ökar med hastigheten i rören pga ökad turbulens.

ofta är ju utrymmet begränsat vilket gör att cisternerna kan stjäla mer eller mindre av kylytan beroende
på vilket mått av kylaren de sitter på.
Angående turbulensen i kanalerna så räcker det väl med att Reynoldsvärdet uppnås.
(Gissninsg från min sida).

Göran Malmberg

Pär Hylander skrev:

Reine skrev: Då skulle den totala volymen mellan turbon och spjället vara ca 15l i min nuvarande liggande utformning, skulle jag däremot bygga om till stående skulle det endast bli ca 10l. Mao ca 33% skillnad. Jag gissar att din motor drar sig över 300 liter komprimerad laddluft i sekunden vid högt varv och last. 5 liter hit eller dit, dvs ca 0,015 sekund spelar nog ingen som helst märkbar roll.

Skillnaden kommer att bli större än så.

En ökning av volymen med 22% (från 9,3 till 11,3 liter) visade sig i ett fall öka responstiden från ca 1,7s till 2,2s.

De faktiska skillnaderna är dock mycket beroende på vid vilket motorvarvtal man testar, ju lägre motorvarvtal som används ju större blir skillnaden. Dock antas denna volym vara en viktig faktor när det gäller responstid, ja denna minskning av volymen kan säkerligen jämföras med effekten av ett kullagrat aggregat eller en keramisk turbin, ja, effekten är kanske tom större.

Göran Malmberg skrev:

Tomas L skrev: Vi förutsätter samma värmeväxlande yta i båda fallen: Varianten med mänga korta celler kommer att ha ett klart lägre tryckfall. Däremot kommer den andra varianten att ha en bättre kyleffekt.Värmeöverföringen ökar med hastigheten i rören pga ökad turbulens. ofta är ju utrymmet begränsat vilket gör att cisternerna kan stjäla mer eller mindre av kylytan beroende på vilket mått av kylaren de sitter på. Angående turbulensen i kanalerna så räcker det väl med att Reynoldsvärdet uppnås. (Gissninsg från min sida). Göran Malmberg

Nej, inom de område man normalt arbetar med så ger ökad hastighet ökad värmeöverföring. Jag är visserligen ingen värmetekniker, så jag har inte detaljkunskap, men jag jobbar åt ett företag som bland annat tillverkar värmeväxlare för industrin. Värmeväxlardimensioneringen kretsar normalt runt att hitta en kompromiss som ger bra värmeöverföring med ett acceptabelt tryckfall. Det tillåtna tryckfallet inverkar därför starkt på hur stor växlaren måste vara för att nå en viss termisk prestanda.

Tomas L skrev:

Nej, inom de område man normalt arbetar med så ger ökad hastighet ökad värmeöverföring. Jag är visserligen ingen värmetekniker, så jag har inte detaljkunskap, men jag jobbar åt ett företag som bland annat tillverkar värmeväxlare för industrin. Värmeväxlardimensioneringen kretsar normalt runt att hitta en kompromiss som ger bra värmeöverföring med ett acceptabelt tryckfall. Det tillåtna tryckfallet inverkar därför starkt på hur stor växlaren måste vara för att nå en viss termisk prestanda.

Tror Du at man kan tänka sig en "tröskeleffekt" där skillnaden blir mest tydlig? För ett år sedan dikuterade jag frågan med en någolunda insatt person och fick uppfattningen att det var viktigt att skiktet
närmast kanalvägen inte fick flöda laminärt.

Göran Malmberg

Johan Edlund skrev:

En ökning av volymen med 22% (från 9,3 till 11,3 liter) visade sig i ett fall öka responstiden från ca 1,7s till 2,2s.

Det här får du nog utveckla.
- Hur mäts responstiden, i detta fallet och dels generellt, finns det ngn vedertagen standard?
- Vad var det för förutsättningar i detta specifika fallet? Varvtal, effektområde etc? Eftersom absoluttiderna är så extremt långa så förefaller det vara från tomgång eller liknande...

Vad tror ni om detta i mitt specifika fall?

Hur fungerar det med storleken på ic:n, när blir den för stor och tar för lång tid att fylla? om jag ska bygga detta ska jag då satsa på ett så stort cellpaket som möjligt eller finns det någon parameter man ska ta in när man bygger?

Hur påverkar tjockleken på cellpaketet, tjockare = bättre eller sjukner kyleffektiviteten ju längre bak i cellerna man kommer?

Att få plats med en 3" anslutning på undersidan är väldigt svårt då bilen är låg. Skulle det fungera att göra någon slags typ oval anslutning på gaveln som senare går över till röret? Eller skulle det påverka flödet väldigt negativt?

Funderar även på styrningen av luften i undre gaveln, kommer det att göra saken bättre att ha fenor som leder ut den eller skulle fenorna sänka lufthastigheten för mycket så det skulle bli ineffektivare?

Många frågetecken blir det

Pär Hylander skrev:

Johan Edlund skrev: En ökning av volymen med 22% (från 9,3 till 11,3 liter) visade sig i ett fall öka responstiden från ca 1,7s till 2,2s. Det här får du nog utveckla. - Hur mäts responstiden, i detta fallet och dels generellt, finns det ngn vedertagen standard? - Vad var det för förutsättningar i detta specifika fallet? Varvtal, effektområde etc? Eftersom absoluttiderna är så extremt långa så förefaller det vara från tomgång eller liknande...

Motorn är en 2 liters turbo motor. Mätt är tiden det tar vid 1950 rpm öka effektuttaget från 10kW till 45 kW. Mätningen är utförd genom simulering med data från motorprov.

Mer information om detta finns att hitta här http://www.diva-portal.org/diva/getDocument?urn_nbn_se_kth_diva-216-1__fulltext.pdf i kapitel 9 (9.4)

Det går visserligen fort för en turbo att trycksätta denna volym om den hade haft full fart, problemet är att när man går på gasen så ligger turbovarvtalet inte på mer än kanske 25000 rpm vilket det var i detta fall. Då kommer denna volym ha en ganska märkbar effekt.

I kväll ska jag börja mäta och kolla hur man kan bygga. Har dock några frågetecken kvar..

1) Hur mycket påverkar cellpaketets tjocklek?

2) Är luftgenomströmningshastigheten den samma i ett rör som i en oval med samma area? (kan jag platta till inloppen i nedre tanken så den blir smalare, men då så klart ha bredare inlopp.

3) Är det något speciellt man ska tänka på när man designar en intercooler?

4) Vilken tjocklek ska man ha på alu plåten/rören?

En sak som utelämnats här också som är av en gaska så stor betydelse är antalet böjar på rören och vinklarna på dessa. Själv så tror jag att det har en större inverkan på flödet än om du har en stående eller liggande ic. I alla fall om det innebär att du måste göra en komplicerad rördragning med många kraftiga böjar för att få till en stående ic...
Har inte formelsamlingen här för att kunna säga hur mycket en böj på olika grader försämrar flödet, men det är det kanske någon annan här inne som har