بررسی عملکرد سیکل بازیاب حرارتی در راستای افزایش بازدهی و اثر متقابل آن بر عملکرد موتور به کمک شبیه سازی ترمودینامیکی

با توجه به اینکه حرارت موردنیاز برای سیکل بازیاب حرارت اتلافی موتور از دو بخش سامانه ی خنک کاری و گاز خروجی اگزوز تامین می شود، تاثیر متقابل سیکل بازیاب حرارتی بر عملکرد موتور غیرقابل چشم پوشی است . کاهش دمای گاز خروجی اگزوز و جذب حرارت آن برای سیکل بازیاب، باعث افت فشار در لوله ی اگزوز شده و عملکرد موتور را تحت تاثیر قرار می دهد. لذا در این مطالعه ی عددی تلاش شده است تا اثر پیادهسازی سیکل بازیاب حرارتی بر روی عملکرد موتور نیز به صورت ترمودینامیکی مورد ارزیابی قرار گیرد. در این راستا موتور دیزل سن ین ۱۶ سیلندر MTU ۴۰۰۰ R۴۳L شبیه سازی شد و نتایج شبیه سازی عددی با نتایج تجربی مقایسه گردید. درنهایت سیکل بازیاب حرارتی SRC با توجه به محدودیت های موردنظر و بازهی دمایی عملکرد موتور طراحی و در مدل شبیه سازی شده اعمال گردید. نتایج نشان داد در دور پایین با اعمال سیکل بازیاب حرارتی مقدار توان خالص خروجی موتور به میزان قابل توجهی افت نکرده است ، اما در دور و توان بیشینه ، افت توانی در حدود ۴% مشاهده می شود. در دور ۱۱۳۰ دور بر دقیقه میزان افزایش توان قابل توجه نیست . در دور ۱۶۰۰ مقدار افزایش توان به حدود ۳.۲ درصد تقلیل می یابد. در دور ۱۸۰۰ علیرغم افت فشار قابل توجه ۸۰ کیلوپاسکال و همچنین مقدار قابل توجه توان مصرفی پمپ سیکل بازیاب حرارت، به دلیل دمای بالای گاز اگزوز، مقدار توان کل در حدود ۴ درصد افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

بازیابی حرارت اتلافی ، موتور دیزل سنگین ، سیکل رانکین