ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ ΜΕΚ. Καθ. Κ. Ρακόπουλος Καθ. Δ. Χουντάλας Λεκτ. Ε. Γιακουμής

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ ΜΕΚ. Καθ. Κ. Ρακόπουλος Καθ. Δ. Χουντάλας Λεκτ. Ε. Γιακουμής"

Ενυώ Παπακώστας
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ ΜΕΚ Καθ. Κ. Ρακόπουλος Καθ. Δ. Χουντάλας Λεκτ. Ε. Γιακουμής

2 1. 1. ΤΡΕΧΟΥΣΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Προσομοίωση κινητήρων με έμφαση στην καύση και το σχηματισμό ρύπων. Λεπτομερή μοντέλα καύσης σε κινητήρες Ντήζελ με έμφαση: Στη διακοπτόμενη έγχυση. Στις εναλλακτικές τεχνικές καύσης. Τεχνολογίες επεξεργασίας καυσαερίου. Διαγνωστική Μεγάλου Μεγέθους Κινητήρων Ντήζελ για Ναυτιλία και ΔΕΗ. Τεχνολογίες περιορισμού εκπομπών ρύπων από κινητήρες Ντήζελ στο Θάλαμο Καύσης. Χρήση Εναλλακτικών Καυσίμων. Ανάκτηση της ενέργειας καυσαερίων των κινητήρων.

Τεχνολογίες επεξεργασίας καυσαερίου. Διαγνωστική Μεγάλου Μεγέθους Κινητήρων Ντήζελ για Ναυτιλία και ΔΕΗ.

3 2. 2. Συμμετοχή σε σεερευνητικά Προγράμματα (Ενδεικτική) Influence of fuel Formulation on Particulate formation in Diesel engine Combustion. JOULE-II (JOU2-CT93-379) in cooperation with, ELF, DAIMLER-BENZ (MERCEDES), BP, FEV Motor- Technik. High Fuel Efficiency Diesel engine with significantly increased peak pressure. BRYTE EURAM- III (Bryte Euram III, /HEDE BRPR-CT97-451) in cooperation with DIAMLER-BENZ (MERCEDES), AVL, Goetze κλπ. Determination of an Aromatic Content Threshold in Diesel Fuels concerning the Soot/Particulate and gaseous Pollutant Emissions. JOULE-III (JOF3-CT97-3) in cooperation with FEV Motor- Technic, Noeste Oil, κλπ. New Diesel Engines and New Diesel Fuels-Influence of Future Fuel Formulations on Emissions and Performance of New DI Diesel Technology (2). Growth (G5RD-CT ) in cooperation with FEV, IFP, Fortum. Development of a Simulation Model for the Air-Fuel Mixing and Combustion Mechanism of DI Diesel Engines for CATERPILLAR Inc. USA., (2). Funded by CATERPILLAR Inc. USA. PLN-based Improved Combustion for Low Emission, (2). GROWTH Project with Daimler Chrysler (Mercedes), AVL και Robert Bosch S.A. etc. Advanced Heavy Duty Diesel Engine Aftertreatment Technology, (22). GROWTH Project with Daimler Chrysler (Mercedes), AVL, Johnson Mathhey etc. Development of a Portable Diagnostic System for Diesel Engines. Funded by Public Power Corp. (PPC) Green Heavy Duty Engine, IP Project, FP6. Development, Construction & Application of a diesel engine diagnostic system for the Hellenic Railway Organisation (OSE).

BRYTE EURAM- III (Bryte Euram III, /HEDE BRPR-CT97-451) in cooperation with DIAMLER-BENZ (MERCEDES), AVL, Goetze κλπ.

4 3. 3. Ενδεικτικά Αποτελέσματα από την Εφαρμογή του Λογισμικού Προσoμοίωσης Το εργαστήριο ΜΕΚ έχει αναπτύξει λογισμικό προσομοίωσης της λειτουργίας και των εκπομπών ρύπων κινητήρων Ντήζελ, το οποίο έχει διατεθεί για χρήση στις εταιρείες AVL GmbH, BOSCH, CATERPILLAR και DAIMLER-CHRYSLER. Το λογισμικό έχει τη δυνατότητα προσομοίωσης των ακόλουθων περιπτώσεων: i) Διακοπτόμενη έγχυση (split injection). ii) Πλούσια καύση σε κινητήρες Ντήζελ κλπ.. Η αξιοπιστία του μοντέλου έχει ελεγχθεί σε πλήθος κινητήρων Ντήζελ.

BOSCH, CATERPILLAR και DAIMLER-CHRYSLER.

5 3.1 Αξιολόγηση του λογισμικού για Πρόβλεψη της Λειτουργίας κινητήρων Ντήζελ Σύγκριση Μετρημένου και Υπολογισμένου Διαγράμματος Πίεσης

6 3.2 Αξιολόγηση Δυνατότητας Πρόβλεψης Σχηματισμού Ρύπων Εκπομπές NOx & Αιθάλης για τα 12 σημεία του κύκλου ESC: 14rpm 18rpm 22rpm NOx 9 8 NOx NOx % 5% 75% % load (%) % 5% 75% % load (%) % 5% 75% % load (%) Soot.6 Soot Soot % 5% 75% % load(%) soot (mg/cycle) % 5% 75% % load(%) soot (mg/cycle) % 5% 75% % load(%)

25% 5% 75% % load (%) 4 3 2 1 25% 5% 75% % load (%).7.6.7.7 Soot.6 Soot Soot.6.5.4.3.2.1. 25% 5% 75% % load(%) soot (mg/cycle).

7 4.1 Εκμετάλλευση Ενέργειας Καυσαερίου ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΣΤΡΟΒΙΛΟΥΠΕΡΠΛΗΡΩΣΗ Προοπτική Βελτίωσης Βαθμού Απόδοσης C AIR COOLER T PT POWER TURBINE ELECTRIC GENERATOR bsfc Improvement (%) Engine Speed:17 rpm Optimum Expander Pressure Ratio Min:4.5% T/C: Eff. Standard T/C: 5% Increase T/C: % Increase Max:8% Engine Load (%)

GENERATOR bsfc Improvement (%) 8 6 4 2 Engine Speed:17 rpm Optimum Expander Pressure

8 4.2 Αποτελέσματα Χρήσης Κύκλου Rankine Προοπτική Βελτίωσης Βαθμού Απόδοσης bsfc Improvement (%) RPM, 2 o C Ambient Steam Methanol C6F6 Max bsfc benefit ~13% Engine Load (%)

18 16 14 12 8 6 4 2 17 RPM, 2 o C Ambient Steam

9 5.1 Διαγνωστικές Τεχνικές Μεγάλων Κινητήρων Ντήζελ Εφαρμογές στη Ναυτιλία και την Ηλεκτροπαραγωγή (ΔΕΗ) Δυναμοδεικτικά Διαγράμματα Πίεσης Μετρημένα από το Διαγνωστικό Σύστημα

10 5.2 Ενδεικτικά Αποτελέσματα Διάγνωσης για 2-Χ Κινητήρα

11 5.3 Λειτουργία του Κινητήρα Πριν και Μετά τη τηδιάγνωση Pressure (bar) Ind. Power (PS) Fuel Rate (kg/h) Speed :115 rpm Load :85% Before Adjustment Angle (deg) Speed :115 rpm Load :85% Before Adjustment After Adjustment Cylinder No. (-) Pressure (bar) Speed :115 rpm Load :85% After Adjustment Angle (deg) Dyn. Timing (deg) St. Timing (deg) Speed :115 rpm Load :85% Before Adjustment After Adjustment Cylinder No. (-)

22 2 Speed :115 rpm Load :85% Before Adjustment After Adjustment 1 2 3 4 5 6 7 8 Cylinder No.

12 6. 6. Σύνοψη Το Εργαστήριο ΜΕΚ έχει αναπτύξει λογισμικό προσομοίωσης που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για Την μελέτη τεχνικών περιορισμού των εκπομπών ρύπων. Την εκτίμηση των ανωτέρω τεχνικών στη λειτουργία του κινητήρα π.χ. Βαθμός απόδοσης. Την εξέλιξη νέων κινητήρων. Το Εργαστήριο έχει Αναπτύξει Διαγνωστική Τεχνική ελέγχου μεγάλου μεγέθους κινητήρων Ντήζελ. Η τεχνική αυτή έχει εφαρμογή: Στη ναυτιλία. Στη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας π.χ. ΔΕΗ. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επίτευξη βέλτιστης λειτουργίας κινητήρων Ντήζελ μεγάλου μεγέθους για την βελτιστοποίηση των εκπομπών αλλά και τουβαθμούαπόδοσης. Μπορεί να συμβάλει στη μέγιστη παραγωγή ισχύος από υπάρχοντα κινητήρα. Μπορεί να συμβάλει στην αύξηση της αξιοπιστίας και στην αύξηση της διαθεσιμότητας μονάδων Ντήζελ. Μπορεί να συμβάλει στην αύξηση της αξιοπιστίας και στην αύξηση της διαθεσιμότητας μονάδων Ντήζελ. Στο Εργαστήριο πραγματοποιείται έρευνα για τις δυνατότητες ανάκτησης της ενέργειας καυσαερίων από κινητήρες Ντήζελ βαρέως τύπου (Heavy Duty Diesel Engines).

Το Εργαστήριο έχει Αναπτύξει Διαγνωστική Τεχνική ελέγχου μεγάλου μεγέθους κινητήρων Ντήζελ. Η τεχνική αυτή έχει εφαρμογή: Στη ναυτιλία. Στη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας π.χ. ΔΕΗ.

Σχετικά έγγραφα

v R = c v 2 v P = R v = v 3 v n P = n 3 v 1 v = n 1 n P 1 P = c 1 c P 1 P = n 1 c 1 n 3 c = v 1 v 3 3 3 c P P = c v 4.5 P = c v 4 P = c v 3.5 v 1 = 24 v 2 = 18 c 1 c 1 4.5 = v 1 c 2 v 4.5 2 = 244.5 = 3.65