بررسی منحنی تغییرات توان و راندمان بر اساس طول و قطر بازیاب به روش حل عددی در موتور استرلینگ نوع بتا
محورهای موضوعی : ترمودینامیک
نادر رهبر
1
(استادیار، مرکز تحقیقات انرژی و توسعه پایدار، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی، سمنان، ایران)
هادی کارگر شریف آباد
2
(استادیار، مرکز تحقیقات انرژی و توسعه پایدار، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی، سمنان، ایران)
علیرضا احمد پور
3
(دانشجو)
کلید واژه: مدلسازی عددی, موتور استرلینگ, بازیاب حرارتی, ایزوترم,
چکیده مقاله :
مهم‌ترین قسمت موتور استرلینگ که نقش اساسی در افزایش راندمان آن دارد، بازیاب حرارتی است. بازیاب حرارتی یکی از قسمت‌های مهم سیکل استرلینگ می‌باشد که مدلسازی آن به دلیل تأثیرپذیری از پارامترهای مختلف بسیار پیچیده است. به لحاظ ساختار فیزیکی، بازیاب حرارتی از فولاد ضدزنگ به‌صورت ورقه‌های توری و یا میله‌های ضدزنگ فولادی روی‌هم چیده شده، ساخته می‌شوند. در طی نیمی از سیکل کاری موتور، بازیاب حرارتی مانند اسفنج حرارتی باعث جذب گرما از گاز عامل می‌شود. در نیمه دیگر سیکل، بازیاب، حرارت را به گاز عامل پس می‌دهد، بنابراین گرمای کمتری برای دفع در منطقه سرد موتور، وجود خواهد داشت و بدین‌صورت باعث افزایش راندمان موتور می‌شود. بنابراین استفاده از بازیاب در موتور استرلینگ باعث کم شدن اتلاف حرارتی و درنهایت افزایش راندمان موتور می‌شود. در این مقاله توسعه یک مدل مناسب ترمودینامیکی برای موتور استرلینگ نوع بتا، در محدوده بازیاب صورت گرفته است. این مدل، توانایی پیش‌بینی و بهینه‌سازی توان خروجی و پارامترهای عملکردی موتور استرلینگ را بر اساس شرایط فیزیکی و هندسی بازیاب، دارا می‌باشد. برای این منظور، حل عددی موتور استرلینگ نوع بتا با استفاده از مدل ایزوترم و آدیاباتیک صورت گرفته است. برای صحه‌گذاری نتایج به‌دست‌آمده، از مشخصات هندسی و عملکردی موتور استرلینگ ساخت شرکت جنرال موتورز استفاده‌شده و نتایج به‌دست‌آمده با مقادیر منتشرشده مقایسه شده است.
The most important part of the Stirling engine that has an important role in improving efficiency, heat recovery. Stirling cycle heat recovery is one of the important parts of that model because of the influence of various parameters is very complex. In terms of physical structure, heat recovery from stainless steel sheet, stainless steel net or stacked bars, are made. Over half of the engine cycle, heat recovery heat like a sponge to absorb the heat of the operating gas. In the other half cycle, recovery of heat after the gas, so less heat to ward off the cold the engine, there will be a way to increase engine efficiency. Therefore, the recovery Stirling engine reduces heat loss and thus increasing the engine's efficiency. The development of an appropriate thermodynamic model for beta type Stirling engine, has been the recovery area. This model, predict and optimize power output and performance parameters based on the physical conditions and geometric Stirling engine regenerator requirements. For this purpose, the numerical solution of beta type Stirling engine uses isothermal and adiabatic model is done. To validate the results, the geometric and functional Stirling engine manufactured by General Motors used and the results were compared with published values.