Псковский государственный университет Автономная энергоустановка на базе РЛДВПТ

Зарегистрируйтесь, чтобы просмотреть полный документ!

Псковский государственный университет Автономная энергоустановка на базе РЛДВПТ роторно-лопастной двигатель с внешним подводом теплоты Руководитель проекта: Плохов Игорь Владимирович Докладчик: Андреев Михаил Леонидович

Автономная энергоустановка на базе РЛДВПТ Основные узлы: 1. РЛДВПТ 2. Электрогенератор 3. Система управления 4. Нагреватель 5. Охладитель Рис. 1 – конструкция автономной энергоустановки Блок схема энергоустановки нового поколения состоит из блоков подготовки топлива, получения, накопления и использования энергии, включая управления режимами. Псковский государственный университет

Преимущества двигателей с внешним подводом теплоты § Термический КПД составляет до 60% § Использование практически всех видов ископаемого топлива § Регулирование мощности путем изменения давления рабочего тела и температуры § Легкий запуск при любой температуре окружающей среды § Герметичность § Высокий моторесурс Псковский государственный университет

Конструкция РЛДВПТ Основные узлы: § модуль 1 § модуль 2 § охладитель § нагреватель § выходной вал Рис. 2 – конструкция двигателя Псковский государственный университет

Конструктивные особенности роторно-лопастной машины § Содержит на 60% деталей меньше, чем ШПД § Не имеет сложных деталей, таких как коленчатый вал и распределительный валы § Не содержит клапанов, пружин, толкателей, штанг § Имеет симметричную конструкцию, благодаря этому двигатель уравновешен § Два ротора-лопасти имеют одну камеру сгорания и осуществляют работу эквивалентную работе 8 -ми цилиндрового двигателя § Имеет простую цилиндрическую форму Псковский государственный университет

Цикл работы двигателя Рис. 3 – цикл работы двигателя Для камеры 2 -4: 1. Сжатие в изолированном объёме 2. Вытеснение газа из камеры через Н в модуль 1 3. Процесс в изолированном объёме 4. Впуск горячего газа из Н 5. Расширение в изолированном объёме 6. Выпуск газа из камеры через О в модуль 1 7. Процесс в изолированном объёме 8. Впуск газа из О Псковский государственный университет

Геометрия лопаток и окон Рис. 4 – геометрия лопаток Рис. 5 – геометрия окон Псковский государственный университет

Модель расчёта площади окон Рис. 6 – структура динамической модели по определению площади прохождения окон лопатками в системе Simulink Рис. 7 – код программы вычисления искомой функции в блоке MATLAB Function Псковский государственный университет

Площадь окна, [м 2] Результат вычисления Угол поворота вала, [радиан] Рис. 8 – график зависимости площади окна при прохождении группы лопаток одной камеры от угла поворота вала Псковский государственный университет

Определение P, V, T, M Динамическая модель позволяет определить на каждом из тактов работы двигателя величину давления, температуры, массы и объёма в функции от угла поворота вала Рис. 9 – структура динамической модели по определению PVTM в системе Simulink Псковский государственный университет

Итоги моделирования • Получение зависимости давления, температуры, объёма и массы в каждой из камер в зависимости от угла поворота вала позволит определить момент на лопатках и на валу двигателя • Получить двигательные характеристики РЛДВПТ • Проектирование и создание системы генератор-двигатель Псковский государственный университет

Сравнение экономических показателей различных вариантов автономных электрогенерирующих систем Стоимость, руб. за 1 к. Вт установленной электрической мощности Срок внедрения «под ключ» , месяцев Срок окупаемости производимой электрической энергии Бензо-генераторы 5000 -7000 1 -2 Не окупается 6, 5 -7, 8 Дизельгенераторы 8000 -10000 1 -2 6 -10 лет 3, 2 -3, 5 Газо-поршневые 20000 -24000 10 -14 4 -5 лет 0, 30 -0, 40 Газо-турбинные 16000 -20000 12 -18 6 -7 лет 0, 25 Микротурбинные 32000 -36000 10 -14 4 -5 лет 0, 30 Автономные энергоустановки Себестоимость руб/к. Вт ч 0, 6 РЛДВПТ 12000 -15000 1 -2 ~1 год (без учета утилизации тепла) 0, 01 (с учетом утилизации тепла) Псковский государственный университет

Роторно-лопастная расширительная машина Рис. 10 – роторно-лопастная расширительная машина Псковский государственный университет

Механизм преобразования движения Рис. 11 – Механизм преобразования движения Псковский государственный университет

Роторно-лопастной двигатель внешнего сгорания Рис. 12 – роторно-лопастной двигатель внешнего сгорания Псковский государственный университет

Заключение § Разработана конструкция двигателя: выбраны основные узлы РЛДВПТ и произведена их компоновка. § Проведены расчеты и математическое моделирование для кинематической схемы двигателя. Осуществлено математическое моделирование термодинамических процессов в РЛДВПТ. § Разработана техническая документация на макеты механизма преобразования и камеру сгорания РЛДВПТ. § Разработана методика проведения экспериментальных исследований макетов механизма преобразования и камеры сгорания РЛДВПТ. Псковский государственный университет

Заключение § Изготовлены макеты механизма преобразования и камеры сгорания РЛДВПТ, проведены экспериментальные исследования на указанных макетах, данные, полученные в экспериментах обработаны, построены графические зависимости. § Сопоставлены результаты экспериментов с результатами расчетов и математического моделирования. § Проведены дополнительные патентные исследования. § Проведены технико-экономические исследования эффективности внедрения исследования в народное хозяйство. Псковский государственный университет

Скачать презентацию Псковский государственный университет Автономная энергоустановка на базе РЛДВПТ

265022.ppt

Количество слайдов: 17