بررسی تجربی و عددی شاخصه های حرارتی سامانه بازیافت حرارت هدر رفت اگزوز موتور دیزل به وسیله ترموالکتریک

موتورهای درونسوز به علت مزیتهای فراوانی همچون کاربرد در حمل و نقل، ماشین آلات کشاورزی، تولید الکتریسیته و... به صورت وسیع مورداستفاده قرار می گیرند. در موتورهای درونسوز قسمت زیادی از انرژی سوخت در اگزوز به صورت گرما تلف می شود. محققان برای کاهش اتلافانرژی سوخت، به بازیافت حرارت هدر رفت از اگزوز موتور روی آوردهاند. یکی از روشهای نوین برای بازیافت حرارت هدر رفت از اگزوز موتوردرونسوز، استفاده از ماژول های ترموالکتریک به منظور تولید مستقیم الکتریسیته از گرمای موتور دیزل میباشد. در پژوهش حاضر، ابتدا سامانهطراحی شد. سپس توسط نرم افزار سالید ورکز شبیه سازی گردید و پس از مرحله ساخت، مورد ارزیابی قرار گرفت. اجزای مختلف سامانه بازیافتحرارت که شامل مبدل حرارتی، سامانه خنک کننده است، به صورت جداگانه ساخته شدند. دما مهمترین پارامتر در شناسایی رفتار ترموالکتریک هااست. از هفت عدد ترموکوپل برای اندازه گیری دمای سطح گرم و سرد ترموالکتریک ها استفاده شد. ارزیابی سامانه در 5 حالت مختلف (بدون بار،تمام بار و سرعت های 1500 ، 1700 ، 1900 و 2100 دور بر دقیقه) موتور تک سیلندر هوا خنک انجام شد. بیشینه توان تولیدی در اختلاف دمای147 درجه سلسیوس، 10 وات بدست آمد. تحلیل عددی انتقال حرارت هم توسط نرم افزار ANSYS CFX انجام شد. میانگین خطای دمایاندازه گیری شده نسبت به خطای عددی در حدود 5 / 13 درصد می باشد.

Keywords:

بازیافت حرارت هدر رفت , ترموالکتریک , موتور دیزل , شبیه سازی انتقال حرارت , تولید الکتریسیته