17924

17924

بازيابي انرژي گرمايي موجود در دود خروجي از اگزوز يك موتور احتراق داخلي اشتعال جرقه اي با استفاده از موتور استرلينگ

كارشناسي ارشد

قواي محركه

ارديبهشت ماه 1396

دكتر علي نصيري طوسي

خودرو

در خودروهاي سواري متداول در حدود 40 درصد انرژي سوخت به توان مفيد تبديل شده و در حدود 60درصد توسط سيستم خنك كاري و اگزوز به خارج از موتور هدايت مي شود . لذا فرصتي مناسب براي بازيابي انرژي از اين انرژي هدر رفته وجود دارد . سيستمي كه جهت بازيابي اين توان اتلافي استفاده مي شود ، سيستم بازيابي توان اتلافي ناميده مي شود . قرار دادن سيكل تكميلي در انتهاي سيكل اتو يا به عبارتي در مسير گازهاي خروجي از اگزوز مي تواند روشي مناسب براي بازيابي باشد . در اين تحقيق از سيكل استرلينگ جهت بازيابي اتلاف حرارتي گازهاي خروجي موتور احتراق داخلي استفاده شده است . در ابتدا به شبيه سازي تك بعدي احتراق براي پيش بيني شرايط گازهاي خروجي از موتور احتراق داخلي پرداخته شده است .براي صحه گذاري نتايج بدست آمده از اين شبيه سازي، از نتايج تست تجربي موتور EF7-NA استفاده شده است . اين نتايج نشان مي دهد كه محدوده دماي گازهاي خروجي از اگزوز 393 تا 848 درجه سانتي گراد تغيير مي كند . لذا با نصب بخش گرمكن موتور استرلينگ مي توان اين انرژي اتلافي را به كار مفيد تبديل كرد . براي صحه گذاري نتايج شبيه سازي تك بعدي موتور استرلينگ ،از موتور استرلينگ سولو وي 161 در اين تحقيق استفاده شده است . پس از صحه گذاري نتايج، از مدل پيشنهادي موتور استرلينگ كه داراي فشار كاري 50 بار مي باشد استفاده شده است . نتايج بدست آمده از سيكل تركيبي اتواسترلينگ در شرايط تمام بار نشان مي دهد كه توان خروجي براي شرايط فشار 50 بار موتور استرلينگ ،به طور ميانگين 15 درصد افزايش مي يابد . واژه‌هاي كليدي: سيكل تركيبي اتو استرلينگ- سيستم بازيابي توان اتلافي- انرژي گرمايي موجود در دود خروجي از اگزوز

1396/07/22

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract: In conventional motorcars, about 40 percent of fuel consumption has become useful energy and about 60% is driven out of the engine by the cooling system and the exhaust. Therefore, there is an opportunity to recover energy from this waste energy. The system which is used to recover this waste energy is called the waste energy recovery system. Putting a supplementary cycle at the end of the Otto cycle, or in other words on the exhaust outlet gases, could be a suitable way to recover. In this research, Stirling cycle was used to recover the waste heat of the internal combustion engine exhaust gases. Initially, a one-dimensional ignition simulation was designed to predict the exhaust gas conditions from the internal combustion engine. To validate the results from this simulation, the experimental results of the EF7-NA engine have been used. These results indicate that the exhaust gas temperature range varies from 393 to 848 ° C. So, by installing the Stirling engine heater, this waste energy can be turned into useful work. To validate the results of a one-dimensional Stirling engine simulation, the Solo V161 Stirling engine has been used in this research. After results validation, the proposed model of the Sterling engine, which has a working pressure of 50 bar, has been used. The results of the combination Stirling cycle in full bar conditions indicate that the output power for pressure condition of 50 bar Stirling Engine increases by an average of 15%. Keywords:Otto Stirling Combined Cycle-Waste power recovery system-Thermal energy contained in exhaust outlet gas