Graphical abstract AbstractGlobal decarbonizing efforts in transportation industry have forced the automotive manufacturers to opt for highly downsized high power-to-weight ratio engines. Since its invention, turbocharger remains as integral element in order to achieve this target. However, although it has been proven that a turbocharger turbine works in highly pulsatile environment, it is still designed under steady state assumption. This is due to the lack of understanding on the nature of pulsating flow field within the turbocharger turbine stage. This paper presents an effort to visualize the pulsating flow feature using experimentally validated Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations. For this purpose, a lean-vaned mixed-flow turbine with rotational speed of 30000 rpm at 20 Hz flow frequency, which represent turbine operation for 3-cylinder 4-stroke engine operating at 800 rpm has been used. Results indicated that the introduction of pulsating flow has resulted in more irregular pattern of flow field as compared to steady flow operation. It has also been indicated that the flow behaves very differently between pressure increment and decrement instances. During the pressure decrement instance, flow blockage in terms of low pressure region occupies most of the turbine passage as the flow exit the turbine.Keywords : Mixed-flow turbine, computational fluid dynamics, pulsating flow
AbstrakUsaha mengurangkan pelepasan karbon secara global dalam industry pengangkutan telah menjadikan pengeluar kenderaan automotif memilih untuk menghasilkan enjin yang mempunyai nisbah kuasa-kepada-berat yang tinggi. Sejak penciptaannya, pengecas turbo masih kekal menjadi elemen penting untuk mencapai matlamat ini. Namun begitu, sungguhpun telah dibuktikan bahawa alat ini sentiasa beroperasi dalam keadaan aliran berdenyut, ianya masih lagi direka menggunakan andaian aliran mantap. Ini adalah kerana kurangnya kefahaman terhadap persekitaran aliran denyutan dalam pengecas turbo tersebut. Kertas kerja ini membentangkan satu usaha untuk memaparkan ciri-ciri aliran denyut menggunakan kaedah Pengiraan Dinamik Bendalir (CFD) yang telah disahkan secara uji kaji. Untuk tujuan ini, turbin aliran campuran dengan kelajuan putaran 30000 rpm pada frekuensi aliran 20 Hz, bagi mewakili operasi turbin pada enjin 3-silindir 4 lejang yang beroperasi pada 800 rpm telah digunakan. Keputusan menunjukkan bahawa pengenalan aliran berdenyut telah menyebabkan corak aliran yang lebih tidak teratur berbanding operasi aliran mantap. Keputusan juga telah menunjukkan bahawa corak aliran adalah sangat berbeza antara sewaktu tekanan sedang menaik dan menurun. Semasa tekanan sedang menurun, aliran didapati terganggudi mana kawasan tekanan rendah telahmeliputi sebahagian besar laluan turbin semasa aliran hamper dengan bahagian keluaran turbin.Kata kunci: Turbin aliran campuran, dinamik bendalir berbantukan komputer,