تحلیل انرژی و اگزرژی سیکل تولید توان موتور دیزل دریایی به منظور کاهش اتلافات با در نظر گرفتن تاثیر دمای محیط

در مقاله حاضر سیکل تولید توان موتور چهارزمانه دیزل دریایی مورد مطالعه و تحلیل ترمودینامیکی قرار می‏گیرد. در این راستا، پس از مدل‏سازی سیکل کلی، اجزای مختلف آن از دیدگاه قانون اول و دوم ترمودینامیک مورد تحلیل و بررسی قرار می‏گیرند تا مشخص شود هر یک از اجزا چه تاثیری در عملکرد سیکل دارند و چگونه می توان کارایی آن‏ها را افزایش داد. همچنین تاثیر دمای هوای محیط بر عملکرد موتور مورد بررسی قرار گرفته ‏است تا دمای مناسب برای فرایند احتراق و عملکرد موتورمشخص شود. نتایج مدل‏سازی مقاله حاضر با داده‏های تجربی موجود مقایسه شده ‏است که هم خوانی خوب بین نتایج، تاییدی بر صحت مدل‏سازی انجام شده می‏باشد. نتایج حاصل نشان می‏دهد که بهترین عملکرد از هر دو دیدگاه قانون اول و دوم ترمودینامیک متعلق به توربین به ترتیب به میزان 86 درصد و 88 درصد می‏باشد. همچنین کمترین عملکرد از دیدگاه قانون دوم متعلق به خنک‏کن میانی به میزان 36/65 درصد و از دیدگاه قانون اول متعلق به موتور دیزل به میزان 45 درصد می باشد. بیشترین و کمترین تخریب اکسرژی نیز به ترتیب در موتور دیزل به میزان 85/54 درصد و در مبدل روغن به میزان 0/51 درصد روی می‏دهد. در حدود 32 درصد از انرژی ورودی سوخت نیز در درون گازهای خروجی اگزوز باقی می‏ماند. با توجه به تحلیل نتایج می‏توان گفت که موتور دیزل، مبدل خنک‏کن میانی و گازهای خروجی از اگزوز بهترین اجزا برای بهبود عملکرد سیکل می‏باشند. در انتها با توجه به نتایج بدست آمده راه کارهایی برای کاهش میزان اتلافات و استفاده مجدد از حرارت اتلافی ارائه شده است.

Energy and exergy analysis of marine diesel engine power cycle to reduce losses by considering the effect of ambient temperature

In the present study, the fourstroke marine diesel engine power generation cycle is studied and thermodynamic analysis is carried out. First and second law of thermodynamics analyzes have been on different components of the cycle in order to determine the effect of each components on the cycle performance and to improve the effeciency of them. Also, the effect of ambient air temperature on engine performance has been studied to determine the effect of temperature on engine performance during the combustion process. This model results have been compared with the experimental data, good agreement between the results confirmed the accuracy of the present model. The results show that turbine has the best performance of the first and second law of thermodynamic efficiency. Charge air cooler has the lowest efficiency of second low about 36.65%, and the diesel engine efficiency is 45%. The highest exergy destruction is occurred in the diesel engine about 85.54% and lowest exergy destruction is occurred in the oil cooler exchanger about 0.51 %. About 32 percent of the fuel energy remains in the exhaust gases. According to the results, the diesel engine, charge air cooler and exhaust gases are the best components for improving cycle performance. Finally, based on the results, diffrent ways have been suggested to reduce losses and waste heat.