عنوان

مطالعه تجربی موازنه اگزرژی و اتلافات اگزرژی در یک موتور احتراق داخلی اشتعال جرقه‌ای

پ۲۴۳۱۵

per

مطالعه تجربی موازنه اگزرژی و اتلافات اگزرژی در یک موتور احتراق داخلی اشتعال جرقه‌ای

میثم آقائی قره خان بگلو

مهندسی مکانیک

۱۳۹۹

۶۰ص.

سی دی

کارشناسی ارشد

مکانیک گرایش سیستم محرکه خودرو

۱۳۹۹/۱۱/۳۰

تجزيه و تحليل اگزرژی در موتورهای احتراق داخلی، ابزار مناسبی است که با کمک آن می‌توان افت‌های ترموديناميكی در يک فرآيند را محاسبه نمود. یک پارامتر کليدی در آناليز قانون دوم ترمودینامیک، قابليت برآورد تخریب یا اتلاف اگزرژی می‌باشد. هدف از تحليل اگزرژی در يک سيستم، تعيين محل‌هايی است که عوامل از بين برنده اگزرژی و يا تلفات در آن‌جا رخ می‌دهند. با استفاده از قوانين اول و دوم ترموديناميک و محيط پيرامون به عنوان حالت مرجع، بيشترين کار توليد شده در سيكل و اتلافات اگزرژی با نوشتن موازنه اگزرژی در قسمت‌های مختلف سيستم به‌ دست می‌آيد و بيشترين اصلاحات ممكن، بر پايه اتلافات اگزرژی تعيين می‌شوند. موتور مورد آزمایش در این پژوهش ، یک موتور چهار سیلندر چهار زمانه با تنفس طبیعی و با سوخت مصرفی بنزین می‌باشد. این موتور اشتعال جرقه‌ای با سیستم سوخت رسانی چند نقطه‌ای انژکتوری (MPFI)، بر روی خودروی پیکان سوار شده است. موتور تحت دورهای مختلف با گشودگی دریچه متفاوت مورد آزمایش واقع شده است. اطلاعاتی نظیر دور، گشتاور، توان ترمزی، دبی جرمی سوخت، دبی جرمی سیال خنک کننده، میزان گونه‌های خروجی از اگزوز، دماهای مورد نیاز و . . . اندازه‌گیری شده است.با انجام محاسبات بر روی داده‌های حاصل از آزمایش و تحلیل قوانین اول و دوم ترمودینامیک مشاهده شد که در همه حالات اختلاف بازده قانون اول و دوم ترمودینامیک 4 الی 10 درصد می‌باشد. میزان توزیع اگزرژی سوخت به ترتیب : اگزرژی تخریب شده، اگزرژی توان ترمزی، اگزرژی اتلافی و اگزرژی خروجی از اگزوز می‌باشد. بازده اگزرژی در دور rpm 1825 و 75 درصد گشودگی دریچه گاز، به میزان 86/21 درصد، بشینه می‌باشد. در حالی که بیشترین اگزرژی تخریب شده در دور rpm 2848 و 100 درصد گشودگی دریچه گاز به مقدار kW 8/123 می‌باشد.

Exergy analysis in internal combustion engines, the right tools with which it can calculate the losses thermodynamics a process. A key parameter in the analysis of the second law of thermodynamics is the ability to estimate exergy destruction or loss. The purpose of exergy analysis in a system is to identify the areas where exergy destruction or losses occur. Using the first and second laws of thermodynamics and the environment as a reference state, most of the work produced in the cycle and exergy losses is achieved by writing the exergy balance in different parts of the system and the most possible corrections are determined based on exergy losses. The engine tested in this study is a four-cylinder naturally aspirated four-storke engine with gasoline fuel. This spark ignition engine with multi-point fuel injection system (MPFI) is mounted on the Peykan car. The engine has been tested at different speeds with different valve openings. Information such as speed, torque, braking power, mass flow rate of fuel, mass flow rate of coolant, amount of exhaust types, required temperatures, etc. Has been measured.By performing calculations on the data obtained from the experiment and analysis of the first and second laws of thermodynamics, it was observed that in all cases the difference between the efficiency of the first and second laws of thermodynamics is 4% to 10%. The rate of fuel exergy distribution is: exergy destruction, braking power exergy, exergy losses and exhaust exhaust exergy, respectively. Exergy efficiency is optimal at 1825 rpm and 75% of the throttle opening is 21.86%. While the most: exergy destruction is at 2848 rpm and 100% opening of the throttle valve is 123.8 kW.

Experimental Study of Exergy balance and Exergy losses in a Spark-ignition Internal Combustion Engine

آقائی قره خان بگلو

میثم

تهيه کننده

یاری دریامان

‏سید محمودی

‏ مرتضی

‏ سید محمد

استاد راهنما

استاد مشاور

‏ تبریز