شبیه سازی و تحلیل ترمودینامیکی چرخه ترکیبی موتور احتراق داخلی و چرخه کربن دی اکسید فوق بحرانی (SCO2) با بازگرمایش مجدد

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران

2 دانشیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران

3 استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران

doi
10.22034/jmeut.2025.60857.3388
چکیده

در این مقاله بازیافت گرما اتلافی از موتور احتراق داخلی دیزلی جهت افزایش بازده کلی سیستم و به تبع آن کاهش آلودگی محیط زیست، با استفاده از چرخه برایتون کربن­دی­اکسید فوق­بحرانی تراکم مجدد به عنوان چرخه تولید توان مورد بررسی قرار گرفته است. در این کار یک مدل صفربعدی برای پیش­بینی عملکرد یک موتور توسعه داده شده­است. شبیه­سازی موتور احتراق داخلی با استفاده از یک مدل صفربعدی با قابلیت بررسی تاثیر زوایای مختلف میل­لنگ در دو کورس تراکم و قدرت به کمک نرم­افزارEES  انجام شده است. نتایج شبیه­سازی نشان می­دهد که در دور موتور 2800 دور بر دقیقه میزان دما، فشار و دبی جریان جرمی خروجی به ترتیب برابر با 2/657 کلوین، 159/2 بار و05859/0 کیلوگرم بر ثانیه است. در نتایج سیستم پیشنهادی تولید توان مقدار بازده گرمای کل، بازده اگزرژی، کار خالص و نابودی اگزرژی در این دور موتور، به ترتیب 5649/0 ،3194/0، 635/9 کیلووات و 68/67 کیلووات است. در بررسی پارامتری این سیستم ترکیبی تاثیر دور موتور، طول پاشش سوخت و نیز دمای دیواره سیلندر بر پارامترهای خروجی مطالعه و تحلیل شده­است. نوآوری کلیدی این پژوهش، توسعه یک مدل صفربعدی موتور دیزلی برای بررسی دقیق عملکرد موتور با تأکید بر تأثیر زوایای مختلف میل‌لنگ برای بررسی عملکرد چرخه برایتون کربن­دی­اکسید فوق­بحرانی تراکم مجدد به عنوان چرخه پایین­دستی می­باشد.