Simulacija radnog procesa motora pogonjenog sinteznim gasom
A thermodynamic work cycle simulation of a syngas-fueled engine
Апстракт
Sprovedena je simulacija radnog procesa motora SUS koji koristi sintezni gas kao gorivo u simulacionom okruženju AVL BOOST. Cilj simulacije je sticanje uvida u očekivane radne parametre motora. Studija takođe daje uvid u toplotni bilans motora koji omogućava dimenzionisanje uređaja za rekuperaciju otpadnih toplota u kogenerativnom pogonu. Jedan turbopunjeni, 6-cilindarski gasni motor čini osnovu nad kojom je sprovedena numerička studija. Za modelovanje procesa oslobađanja toplote korišćen je Vibeov model sa korelacionim parametrima koji uzimaju u obzir uticaj sastava smeše i ugla pretpaljenja na ukupno trajanje sagorevanja i oblik diferencijalnog toka oslobađanja toplote. U radu je data i jednostavna metodologija za utvrđivanje potrebne radne zapremine motora za dati protok sinteznog gasa. Dobijene vrednosti srednjeg efektivnog pritiska kao i stepena korisnosti motora su značajno manje u poređenju sa motorima koji koriste prirodni gas, ali upotreba sinteznog gasa može predstavljati zan...imljivu alternativu, naročito u slučaju korišćenja kogenerativnog postrojenja.
A syngas-fueled engine work cycle simulation has been conducted in the AVL BOOST environment in order to gain some insights into the expected engine performance and efficiency parameters. The study also provides the energy balance that will dictate the design of engine coolant and exhaust gas heat recuperation systems. A turbocharged six-cylinder gas engine serves as the basis on which the numerical studies have been conducted. A Vibe-based heat release model, customized to take into account the effect of excess-air ratio and ignition timing variations on the combustion duration and MFB curve shape is used to predict the heat release rate. A simple methodology for determining the total engine displacement for a given fuel production rate is also presented. The resulting brake mean effective pressure and efficiency parameters are lower than on a comparable natural gas-fueled engine but syngas is still an interesting alternative, particularly for cogeneration units.
Кључне речи:
Vibe / turbocharging / syngas / simulation / engineИзвор:
FME Transactions, 2017, 45, 4, 572-577Издавач:
- Univerzitet u Beogradu - Mašinski fakultet, Beograd
DOI: 10.5937/fmet1704572K
ISSN: 1451-2092
WoS: 000408083800017
Scopus: 2-s2.0-85021212581
Колекције
Институција/група
Mašinski fakultetTY - JOUR AU - Kitanović, Marko AU - Mrđa, Predrag AU - Popović, Slobodan AU - Miljić, Nenad PY - 2017 UR - https://machinery.mas.bg.ac.rs/handle/123456789/2658 AB - Sprovedena je simulacija radnog procesa motora SUS koji koristi sintezni gas kao gorivo u simulacionom okruženju AVL BOOST. Cilj simulacije je sticanje uvida u očekivane radne parametre motora. Studija takođe daje uvid u toplotni bilans motora koji omogućava dimenzionisanje uređaja za rekuperaciju otpadnih toplota u kogenerativnom pogonu. Jedan turbopunjeni, 6-cilindarski gasni motor čini osnovu nad kojom je sprovedena numerička studija. Za modelovanje procesa oslobađanja toplote korišćen je Vibeov model sa korelacionim parametrima koji uzimaju u obzir uticaj sastava smeše i ugla pretpaljenja na ukupno trajanje sagorevanja i oblik diferencijalnog toka oslobađanja toplote. U radu je data i jednostavna metodologija za utvrđivanje potrebne radne zapremine motora za dati protok sinteznog gasa. Dobijene vrednosti srednjeg efektivnog pritiska kao i stepena korisnosti motora su značajno manje u poređenju sa motorima koji koriste prirodni gas, ali upotreba sinteznog gasa može predstavljati zanimljivu alternativu, naročito u slučaju korišćenja kogenerativnog postrojenja. AB - A syngas-fueled engine work cycle simulation has been conducted in the AVL BOOST environment in order to gain some insights into the expected engine performance and efficiency parameters. The study also provides the energy balance that will dictate the design of engine coolant and exhaust gas heat recuperation systems. A turbocharged six-cylinder gas engine serves as the basis on which the numerical studies have been conducted. A Vibe-based heat release model, customized to take into account the effect of excess-air ratio and ignition timing variations on the combustion duration and MFB curve shape is used to predict the heat release rate. A simple methodology for determining the total engine displacement for a given fuel production rate is also presented. The resulting brake mean effective pressure and efficiency parameters are lower than on a comparable natural gas-fueled engine but syngas is still an interesting alternative, particularly for cogeneration units. PB - Univerzitet u Beogradu - Mašinski fakultet, Beograd T2 - FME Transactions T1 - Simulacija radnog procesa motora pogonjenog sinteznim gasom T1 - A thermodynamic work cycle simulation of a syngas-fueled engine EP - 577 IS - 4 SP - 572 VL - 45 DO - 10.5937/fmet1704572K ER -
@article{ author = "Kitanović, Marko and Mrđa, Predrag and Popović, Slobodan and Miljić, Nenad", year = "2017", abstract = "Sprovedena je simulacija radnog procesa motora SUS koji koristi sintezni gas kao gorivo u simulacionom okruženju AVL BOOST. Cilj simulacije je sticanje uvida u očekivane radne parametre motora. Studija takođe daje uvid u toplotni bilans motora koji omogućava dimenzionisanje uređaja za rekuperaciju otpadnih toplota u kogenerativnom pogonu. Jedan turbopunjeni, 6-cilindarski gasni motor čini osnovu nad kojom je sprovedena numerička studija. Za modelovanje procesa oslobađanja toplote korišćen je Vibeov model sa korelacionim parametrima koji uzimaju u obzir uticaj sastava smeše i ugla pretpaljenja na ukupno trajanje sagorevanja i oblik diferencijalnog toka oslobađanja toplote. U radu je data i jednostavna metodologija za utvrđivanje potrebne radne zapremine motora za dati protok sinteznog gasa. Dobijene vrednosti srednjeg efektivnog pritiska kao i stepena korisnosti motora su značajno manje u poređenju sa motorima koji koriste prirodni gas, ali upotreba sinteznog gasa može predstavljati zanimljivu alternativu, naročito u slučaju korišćenja kogenerativnog postrojenja., A syngas-fueled engine work cycle simulation has been conducted in the AVL BOOST environment in order to gain some insights into the expected engine performance and efficiency parameters. The study also provides the energy balance that will dictate the design of engine coolant and exhaust gas heat recuperation systems. A turbocharged six-cylinder gas engine serves as the basis on which the numerical studies have been conducted. A Vibe-based heat release model, customized to take into account the effect of excess-air ratio and ignition timing variations on the combustion duration and MFB curve shape is used to predict the heat release rate. A simple methodology for determining the total engine displacement for a given fuel production rate is also presented. The resulting brake mean effective pressure and efficiency parameters are lower than on a comparable natural gas-fueled engine but syngas is still an interesting alternative, particularly for cogeneration units.", publisher = "Univerzitet u Beogradu - Mašinski fakultet, Beograd", journal = "FME Transactions", title = "Simulacija radnog procesa motora pogonjenog sinteznim gasom, A thermodynamic work cycle simulation of a syngas-fueled engine", pages = "577-572", number = "4", volume = "45", doi = "10.5937/fmet1704572K" }
Kitanović, M., Mrđa, P., Popović, S.,& Miljić, N.. (2017). Simulacija radnog procesa motora pogonjenog sinteznim gasom. in FME Transactions Univerzitet u Beogradu - Mašinski fakultet, Beograd., 45(4), 572-577. https://doi.org/10.5937/fmet1704572K
Kitanović M, Mrđa P, Popović S, Miljić N. Simulacija radnog procesa motora pogonjenog sinteznim gasom. in FME Transactions. 2017;45(4):572-577. doi:10.5937/fmet1704572K .
Kitanović, Marko, Mrđa, Predrag, Popović, Slobodan, Miljić, Nenad, "Simulacija radnog procesa motora pogonjenog sinteznim gasom" in FME Transactions, 45, no. 4 (2017):572-577, https://doi.org/10.5937/fmet1704572K . .