Συγκριτική ανάλυση συστημάτων σύνθετης στροβιλο-υπερπλήρωσης κινητήρα Diesel με χρήση του υπολογιστικού πακέτου GT-Power

Μακρυγιάννης, Αλέξανδρος; Makrigiannis, Alexandros

dc.contributor.author	Μακρυγιάννης, Αλέξανδρος	el
dc.contributor.author	Makrigiannis, Alexandros	en
dc.date.accessioned	2019-03-14T09:36:28Z
dc.date.available	2019-03-14T09:36:28Z
dc.date.issued	2019-03-14
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/48441
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16356
dc.rights	Default License
dc.subject	ΜΕΚ	el
dc.subject	Υπερπλήρωση	el
dc.subject	Turbo-compound	en
dc.subject	Σύνθετη στροβιλο-υπερπλήρωση	el
dc.subject	Μόνιμη λειτουργία	el
dc.subject	Steady state operating conditions	en
dc.subject	Diesel engines	en
dc.subject	Supercharging	en
dc.subject	GT-Power	en
dc.subject	Κινητήρες Diesel	el
dc.title	Συγκριτική ανάλυση συστημάτων σύνθετης στροβιλο-υπερπλήρωσης κινητήρα Diesel με χρήση του υπολογιστικού πακέτου GT-Power	el
dc.title	Comparative analysis of turbo-Compound charging methods of a diesel engine using GT-Power software	en
heal.classification	Μηχανές εσωτερικής καύσης	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/c7c732b08ce25d214773f172fb19415f5f8461fb
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-10
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται χρήση του υπολογιστικού προγράμματος GT-Power, το οποίο χρησιμοποιείται ευρέως στην αυτοκινητοβιομηχανία, με σκοπό την προσομοίωση και τη σύγκριση διαφορετικών διατάξεων σύνθετης στροβιλο-υπερπλήρωσης εξακύλινδρου κινητήρα Diesel σε μόνιμες συνθήκες λειτουργίας. Ειδικότερα, αναπτύχθηκαν και εξετάστηκαν οι επιδόσεις τριών μοντέλων σύνθετης στροβιλο-υπερπλήρωσης. Και στα τρία μοντέλα έχουμε την προσθήκη στροβίλου ισχύος στο σύστημα, ο οποίος συνδέεται μηχανικά με τη στροφαλοφόρο άτρακτο του κινητήρα. Ο κινητήρας «βάσης» είναι ένας μονοβάθμια υπερπληρωμένος κινητήρα εγκατεστημένος στο εργαστήριο ΜΕΚ του ΕΜΠ, και είχε χρησιμοποιηθεί σε προηγούμενες διπλωματικές εργασίες. Στο πρώτο μοντέλο έχουμε την προσθήκη ενός στροβίλου ισχύος ανάντη του συστήματος απλής στροβιλο-υπερπλήρωσης. Στο δεύτερο μοντέλο τροποποιείται το ζεύγος απλής στροβιλο-υπερπλήρωσης κατάλληλα έτσι ώστε να συνδεθεί πάλι με τη στροφαλοφόρο άτρακτο και ουσιαστικά να παίζει ο μοναδικός στρόβιλος και το ρόλο του στροβίλου ισχύος. Τέλος, στο τρίτο μοντέλο, εξετάζεται η περίπτωση παράλληλης σύνδεσης του ζεύγους απλής στροβιλο-υπερπλήρωσης με το στρόβιλο ισχύος. Πραγματοποιήθηκε συγκριτική ανάλυση των επιδόσεων των παραπάνω μοντέλων, για διάφορες γεωμετρίες στροβίλων, με σημεία αναφοράς τις επιδόσεις του μονοβάθμια υπερπληρωμένου κινητήρα καθώς και της πιο κοινής διάταξης σύνθετης στροβιλο-υπερπλήρωσης (στρόβιλος ισχύος μετά το στρόβιλο του ζεύγους υπερπλήρωσης), περιπτώσεις που είχαν μελετηθεί σε προηγούμενη διπλωματική εργασία. Οι κύριες παράμετροι επιδόσεων που εξετάστηκαν ήταν: παραγόμενη ισχύς και ροπή του κινητήρα, μέγιστες αναπτυσσόμενες εντός των κυλίνδρων πιέσεις, μέση πραγματική πίεση, ογκομετρικός βαθμός απόδοσης, λόγος ισοδυναμίας αέρα καύσης, επιδόσεις του συμπιεστή και των στροβίλων καθώς και εκπομπές ρύπων (NOx και αιθάλη).	el
heal.abstract	In this diploma thesis, the GT-Power software is used in order to simulate the steady state operation of different turbo-compounding configurations of a six cylinder diesel engine. More specifically, three turbo-compounding designs were modeled. In every model there is a power turbine which is coupled via a shaft-gearbox-shaft-clutch system with the crankshaft. These methods are applied on a single turbo engine model which was developed in a previous thesis. The first model implements a power turbine between the exhaust manifold and the single-stage turbocharger. For the second model, the turbine from the turbocharger is modified in order to give power both to the compressor impeller and the crankshaft, whereas for the third model, the power turbine and the turbocharger are connected in parallel. A comparative analysis was conducted of the performance of each model, and for various turbine geometries, using as point of reference the single-stage turbocharged engine as well as a commonly applied turbo-compounded engine, both modeled in a previous thesis. The main parameters tested were: engine power and torque output, maximum cylinder pressure, brake mean effective pressure, volumetric efficiency, air–fuel equivalence ratio (λ-lambda), compressor’s and turbines’ behavior and the emission of NOx and soot pollutants.	en
heal.advisorName	Γιακουμής, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Χουντάλας, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Καρέλλας, Σωτήριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Θερμότητας. Εργαστήριο Μηχανών Εσωτερικής Καύσης (ΜΕΚ)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	81 σ.
heal.fullTextAvailability	true