فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

از مجموع انرژی تولید شده در موتورهای احتراق داخلی در بهترین حالت حدود 30 تا 40 درصد به کار مکانیکی مفید تبدیل می­شود و مابقی از طریق گازهای خروجی و سیستم­های خنک­کاری موتور به محیط اطراف منتقل می­شود. بازیابی حرارت خروجی از اگزوز موتورهای احتراق داخلی می­تواند به عنوان یک راه حل برای رفع این مشکل درنظر  گرفته شود. در پژوهش پیش­رو، مدلسازی یک موتور استرلینگ برای بازیابی حرارتی موتور احتراق داخلی با استفاده از روش مرتبه دوم انجام می­­شود. در روش مذکور مدلسازی با فرض انجام فرایندها به صورت آدیاباتیک و دخیل کردن عملکرد واقعی مبدل­های حرارتی، مقاومت جریان عبوری، انتقال حرارت دیواره ها، اثر شاتل، هیسترزی و نشت سیال عامل شرایط عملکرد واقعی موتور استرلینگ GPU-3 شبیه ساز می­گردد. برای این کار از یک الگوریتم حل اختصاصی استفاده می­شود. به منظور استفاده از موتور استرلینگ برای بازیابی حرارتی موتور احتراق داخلی، فرض استفاده از کولر موتور استرینگ در مسیر سیال خنک کننده موتور احتراق داخلی و هیتر موتور استرلینگ در مسیر دودهای خروجی ناشی از احتراق موتور احتراق داخلی درنظر گرفته می­شود. تغییرات دما و دبی جرمی دود خروجی از موتور احتراق داخلی در سرعت­های مختلف، تغییرات عملکرد موتور استرلینگ را موجب می­شود. موتور استرلینگ در حالت بیشینه، قابلیت افزودن توان 10 تا 5/8 اسب بخار و گشتاور 20 تا 22  نیوتن متر در دروهای 1000 تا 6000 دور بر دقیقه موتور به احتراق داخلی را دارا می­باشد. این افزایش توان در شرایطی که هیچ سوخت اضافه­ای سوزانده نشده است، باعث کاهش شاخص مصرف سوخت ویژه ترمزی از 3/46% تا 3/8% می­شود. همچنین با استفاده از موتور استرلینگ در شرایط مختلف کاری علاوه بر افزایش گشتاور موتور احتراق داخلی، می­توان برخی از افت­های گشتاوری در دورهای ابتدایی و انتهایی موتور احتراق داخلی و نوسانات گشتاور در دورهای میانی موتور احتراق داخلی را به خوبی اصلاح نمود.