冷卻渦輪進(jìn)氣是提高燃燒效率（從而提高渦輪性能）的最直接和最具成本效益的方法之一。原因很簡單：較冷的空氣比較熱的空氣密度大。燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)合燃料和空氣來產(chǎn)生熱量。高密度的冷卻進(jìn)氣意味著有更多的資源用于燃燒反應(yīng)。

由于渦輪依賴于燃?xì)廨啓C(jī)周圍的環(huán)境空氣，在悶熱的氣候下（或在氣候更多變的炎熱夏季）運(yùn)行的渦輪效率會降低。這與燃燒溫度無關(guān)，而是與反應(yīng)所需的成分有關(guān)。熱的、低密度的空氣要求進(jìn)氣系統(tǒng)和壓縮機(jī)在進(jìn)氣上消耗更多的能量，以達(dá)到燃燒所需的空氣量。這也減少了渦輪可以燃燒的總?cè)剂稀?/p>

用進(jìn)氣冷卻（IAC）系統(tǒng)冷卻過的空氣有助于渦輪保持良好的空氣燃料比。空氣的高密度增加了質(zhì)量流率，為燃燒提供了更多的燃料，并使得壓縮機(jī)和進(jìn)氣系統(tǒng)做更少的工作，所有這些都提高了性能效率。

進(jìn)氣式冷卻系統(tǒng)的兩種主要類型

如果您的渦輪在沒有充足的冷環(huán)境空氣的地區(qū)運(yùn)行，您可以用兩種主要的IAC方式來冷卻進(jìn)氣：蒸發(fā)冷卻器或機(jī)械冷卻器。

1.蒸發(fā)式冷卻

這種方法包括在進(jìn)氣口上噴水，通過蒸發(fā)來冷卻空氣，這與你的身體用汗水來冷卻自己的方式不一樣。當(dāng)入口空氣通過蒸發(fā)式冷卻器時，釋放到空氣中的水分蒸發(fā)，并帶走一些熱能。

下游除霧器可以捕獲雜散的水滴，確保它們不會進(jìn)入壓縮機(jī)。排水器也是必要的，以解決在這個過程中在相關(guān)表面收集的水滴。干燥、干旱的氣候是蒸發(fā)冷卻的理想環(huán)境，因為空氣會有更多的能力來吸收水蒸氣，而潮濕的氣候會限制蒸發(fā)，因此限制了冷卻潛力。

2.機(jī)械制冷

冷水機(jī)往往靠電力運(yùn)行，并且不太依賴環(huán)境空氣的質(zhì)量來獲得最佳效果。這是因為冷卻器以冷凝的形式主動從空氣中去除水蒸氣，這是冷卻過程的副產(chǎn)品。機(jī)械冷卻是通過將入口空氣通過冷卻線圈來完成的。來自入口空氣的熱能轉(zhuǎn)移到線圈中，并從那里進(jìn)入線圈的冷卻劑。如果冷卻使空氣溫度下降到凝結(jié)點以下，一些冷卻就會因凝結(jié)過程而損失，必須有保護(hù)措施以防止IAC系統(tǒng)凍結(jié)。

渦輪進(jìn)氣口冷卻帶來的燃燒效率提升

研究表明，密度大、溫度低的空氣可以提高燃燒效率和發(fā)電量。在IAC的兩種主要風(fēng)格之間，蒸發(fā)式冷卻的影響更為有限。

例如，研究表明，在起始環(huán)境空氣溫度為37℃的情況下，吸收式制冷機(jī)可以實現(xiàn)25.47%的功率和33.66%的效率的提高，從而使平均電價節(jié)省約13%。相比之下，在同樣的情況下，蒸發(fā)式冷卻器將提供 5.56%的功率和1.55%的效率，并節(jié)省3%的平均電價。

這是因為冷卻器和霧化器可以將進(jìn)口空氣溫度降低到濕球溫度的1-2度之內(nèi)，但不能再進(jìn)一步。另一方面，冷卻器和機(jī)械制冷可以將入口空氣冷卻到露點以下，從而進(jìn)一步提高燃燒效率。

然而，結(jié)冰應(yīng)該始終是強(qiáng)冷風(fēng)機(jī)的一個問題。當(dāng)氣流在壓縮機(jī)入口處加速時產(chǎn)生的冰片可能是災(zāi)難性的。高速的冰片可以引起強(qiáng)烈的振動，并對燃?xì)廨啓C(jī)葉片造成嚴(yán)重?fù)p害。由于這個原因，OEM對低于45F-50F范圍的冷卻有嚴(yán)格的規(guī)定。