Naslov
Optimizacija zatvorenog Rankineova ciklusa s obzirom na dobivenu snagu u odnosu na raspoloživu energiju vrućih ispušnih plinova
(Optimization of a closed Rankine cycle by maximization of obtained power with respect to the available energy of hot exhaust gases)

Autori
Angelo Saček

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagreb

Datum
23.05

Godina
2014

Stranica
64

Mentor
Galović, Antun ; Virag, Zdravko

Ključne riječi
Rankine organski ciklus voda etanol protok otpadna toplina snaga iskoristivost temperatura stupanj tlak površina nepovrativost cestovno vozilo kamion autobus motor unutarnje izgaranje ispušni plin atmosfera grijanje hlađenje kompresija isparavanje ekspanzija kondenzacija izmjenjiva
(Rankine organic cycle water ethanol flow waste heat power efficiency temperature degree pressure area irreversibility raod vehicle truck bus engine internal combustion exhaust gas atmosphere heating cooling compression evaporation expansion condensation exchanger)

Sažetak
U radu je matematički modeliran rad sustava za iskorištavanje otpadne topline vrućih ispušnih plinova cestovnih vozila, koji se sastoji od šest komponenti (pumpa, predgrijač, isparivač, pregrijač, ekspander, kondenzator). Definiran je model Rankineovog ciklusa s osam karakterističnih točaka na ulazima, odnosno izlazima iz komponenti sustava. Svaka točka karakterizirana je pripadajućim tlakom, temperaturom, entalpijom i entropijom. Iz zakona očuvanja energije određuje se maseni protok radnog medija kroz sustav, izmjenjenjivani toplinski tokovi i dobivane neto snage u sustavu i određeni su termički stupnjevi djelovanja procesa. Izmjenjivači topline su modelirani pomoću bezdimenzijskih π značajki koje daju vezu između temperaturnih razlika i površine potrebne za izmjenu topline. U programskom paketu Matlab razvijen je odgovarajući numerički postupak za određivanje maksimalno dobivene snage uz zadana ograničenja: temperature i masenog protoka dimnih plinova, te temperature okolišnjeg zraka. Analizirani su sustavi za dva slučaja radnog medija (voda i etanol). Zaključeno je da maksimalno ostvariv neto rad kada se ne vodi računa o ograničenju površine izmjenjivača, nešto veći u slučaju etanola, ali uz više potrebne tlakove u ciklusu, i veće dovađane i odvađane toplinske tokove, pa posljedično i uz veće površine izmjenjivača topline. Za zadanu površinu izmjenjivača topline iz ciklusa s vodom je moguće dobiti veću snagu.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA