Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numerical Analysis of Turbulent Flow and Component Mixing in a Turbogenerator Combustion Chamber

Moczulak Bartosz, Miąskowski Wojciech, Sosik Kamil

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2025

|

Vol. 16, Nr 4 (62)

49--64

EN

The article presents the course of action take while designing a combustion chamber intended to cooperate with a turbogenerator system at a research and educational workstation. The work described in this paper verifies the impact that the location of the air intake duct exerts on mixing efficiency and internal flow structure within the designed chamber. The authors presented a description of the research conducted, defined the most relevant design assumptions, outlined the research methodology and presented the results of the analysis conducted, subsequently drawing conclusions based thereon. Simulation studies focusing on turbulent flow and component mixing in the turbogenerator’s combustion chamber were performed in the SolidWorks environment with the Flow Simulation add-on.

PL

W artykule przedstawiono elementy toku postępowania podczas projektowania komory spalania przewidzianej do współpracy z układem turbogeneratora na stanowisku badawczo-dydaktycznym. W przedstawionych pracach skupiono się na rozważeniu wpływu rozmieszczenia kanału dolotowego powietrza na efektywność mieszania oraz strukturę wewnętrznego przepływu w projektowanej komorze. Autorzy, przedstawili opis przedmiotu badań, najistotniejsze założenia projektowe, metodykę badań oraz wyniki przeprowadzonych analiz, które poddano następnie wnioskowaniu. Badania symulacyjne turbulentnego przepływu oraz mieszania składników w komorze spalania turbogeneratora wykonano w środowisku SolidWorks z dodatkiem Flow Simulation.

2

Analysis of Nitrogen Oxide Emissions Generated by the F100-PW-229 Turbine Aircraft Engine, Performed Using the GasTurb Software

Kozakiewicz Adam, Ludwiczak Aleksander

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2025

|

Vol. 16, Nr 1 (59)

9 -- 20

EN

The article discusses various aspects related to determining the composition of exhaust gases (i.e. nitrogen oxides) generated by a turbine aircraft engine. The paper highlights the problem of ozone depletion caused by toxic components of aircraft engine exhaust gases. The study is concerned with an engine used on the F-16 aircraft, i.e. F100-PW-229. GasTurb 12 software was used to calculate the engine’s operating parameters and to determine nitrogen oxides emission levels. The calculations were also performed analytically. The calculated thrust value was compared with data published in scientific articles (thrust of the engine). Characteristics of NOx emissions were obtained as a function of high-pressure rotor speed, temperature at the combustion chamber outlet, temperature downstream of the compressor, and engine thrust. The results obtained seem to correlate closely with data available in the literature.

PL

Artykuł przedstawia zagadnienia dotyczące określenia składu emisji gazów wylotowych - tlenków azotu, lotniczego silnika turbinowego. W artykule zwrócono uwagę na problem degradacji warstwy ozonowej powodowane przez toksyczne składniki spalin silników lotniczych Obiektem badań jest silnik samolotu F-16, a zatem F100-PW-229. Do obliczeń parametrów eksploatacyjnych silnika oraz do wyznaczenia emisji tlenków azotu wykorzystano oprogramowanie GasTurb 12. Obliczenia wykonano również analitycznie. Obliczoną wartość ciągu porównano z danymi opublikowanymi w artykułach naukowych, przy uwzględnieniu kryterium ciągu zespołu napędowego. Uzyskano charakterystyki dotyczące przebiegu NOx od prędkości obrotowej wirnika wysokiego ciśnienia, od temperatury na wyjściu z komory spalania, temperatury za sprężarką oraz w zależności od ciągu silnika. Uzyskane wyniki wykazały dużą zbieżność z danymi literaturowymi.

3

Optymalizacja komory spalania w miniaturowym silniku turbinowym

Dopieralski Marcin, Polak Filip

Journal of KONBiN

|

2025

|

Vol. 55, iss.3

49--61

PL

Miniaturowe silniki turbinowe, ze względu na swoje niewielkie rozmiary i dużą siłę ciągu, znajdują coraz szersze zastosowanie w autonomicznych systemach zasilania i np. do modeli lotniczych, dronów, małych generatorów, eksperymentalnych pojazdów. Kluczowym wyzwaniem w ich rozwoju jest optymalizacja komory spalania, która bezpośrednio wpływa na wydajność, emisję i stabilność pracy silnika. Niniejszy artykuł koncentruje się na pytaniu, jak zaprojektować i zoptymalizować komorę spalania dla miniaturowego silnika turbinowego, aby osiągnąć maksymalną efektywność energetyczną przy zachowaniu kompaktowych wymiarów i niskiej emisji szkodliwych substancji. Celem badań było opracowanie nowatorskiej konstrukcji komory spalania, minimalizującej straty ciśnienia i zapewniającej efektywne spalanie paliwa w ograniczonej przestrzeni. W tym celu zastosowano metody numerycznej mechaniki płynów (CFD) do symulacji przepływów i procesów spalania w różnych konfiguracjach geometrycznych. W efekcie zaprojektowano komorę spalania i przeprowadzono symulacje, która wymaga dalszego przeprojektowania, tak aby zniwelować powstawanie niekorzystnych stref zawirowań powietrza. Wkład własny autorów obejmuje opracowanie innowacyjnej geometrii komory spalania oraz zastosowanie zaawansowanych algorytmów optymalizacyjnych w symulacjach CFD.

EN

Miniature turbine engines, due to their small size and high trust in aircraft, are finding increasing use in autonomous power systems and for e.g. model aircraft, drones, small generators, experimental vehicles. A key challenge in their development is the optimization of the combustion chamber, which directly affects engine performance, emissions and stability. This article focuses on the question of how to design and optimize a combustion chamber for a miniature turbine engine to achieve maximum energy efficiency while maintaining compact dimensions and low emissions. The goal of the research was to develop a novel combustion chamber design that minimizes pressure losses and ensures efficient fuel combustion in a limited space. To this end, computational fluid mechanics (CFD) methods were used to simulate flow and combustion processes in various geometric configurations. As a result of the research, a combustion chamber was designed and simulations were conducted, which requires further redesign to negate the formation of unfavourable air turbulence zones. The authors' own contributions include the development of innovative combustion chamber geometry and the application of advanced optimization algorithms in CFD simulations.

4

New technologies in combustion chambers of aircraft turbine engines

Kozakiewicz Adam, Ludwiczak Aleksandra

Journal of KONBiN

|

2024

|

Vol. 54, iss. 2

1--16

EN

The paper presents the projected emissions of combustion components over the next few years. The basic tasks that a modern combustion chamber must fulfill were defined. The process of hydrocarbon combustion in the theoretical and actual cases was analyzed. The assessment evaluates the effect of engine operating parameters such as rotational speed, thrust, temperature downstream the compressor and combustion on the formation of toxic combustion components. The paper also presents alternative fuels, i.a. sustainable aviation fuels - SAF. Alternative methods of powering aircraft engines, such as hydrogen or nuclear propulsion, were presented. An analysis on the latest combustion chamber design systems that allow to reduce the amount of exhaust gasses emitted into the atmosphere was conducted.

PL

W artykule przedstawiono przewidywane emisje składników spalania na przestrzeni najbliższych lat. Określono podstawowe zadania, jakie musi spełniać współczesna komora spalania. Przeanalizowano proces spalania węglowodorów w przypadku teoretycznym oraz rzeczywistym. Dokonano oceny wpływu parametrów eksploatacyjnych silnika, takich jak prędkość obrotowa, ciąg, temperatura za sprężarką i temperatura spalania, na powstawanie toksycznych składników spalania. Przedstawiono paliwa niekonwencjonalne, m.in. zrównoważone paliwa lotnicze – SAF. Zaprezentowano alternatywne metody zasilania silników lotniczych, jakimi są wodór czy napęd jądrowy. Dokonano analizy najnowszych układów konstrukcyjnych komór spalania, dzięki którym możliwe jest zmniejszenie ilości spalin emitowanych do atmosfery.

5

Hydrogen, the future of aviation

Maciorowski Damian, Ludwiczak Aleksandra, Kozakiewicz Adam

Combustion Engines

|

2024

|

R. 63, nr 2

126--131

EN

One of the biggest challenges of modern aviation is the development of technologies that reduce or eliminate emissions of harmful combustion components into the atmosphere. European authorities are imposing increasingly stringent emissions regulations. Therefore, new models of combustion chambers, new combustion methods, as well as new types of aviation fuels must be developed. This article presents the possibilities of using hydrogen propulsion in aviation. The reasons for conducting research on hydrogen propulsion are discussed, as well as the history of the introduction of hydrogen propulsion into aircraft engines. Problems that can be encountered in the production and storage of hydrogen are identified and explained. Proposals for the use of hydrogen combustion or the use of fuel cells to power turbine engines are also presented, and the economic aspect of this type of fuel is discussed.

6

Optimization of the combustion chamber strength of aluminum pistons in diesel engines using the DuralBowl technology

Żurawski Paweł

Combustion Engines

|

2023

|

R. 62, nr 1

91--96

EN

The article focuses on the problem of loading the combustion chamber of diesel engine pistons together with the method of its optimization using the DuralBowl technology. Along with the growing requirements of exhaust emission standards, the increasing competition in the efficiency of internal combustion engines, the load on the combustion pistons increases due to the increase in pressure and temperature of fuel combustion and the tendency to slim the structure. Numerical analyzes and analyzes of damaged pistons in diesel engines have shown that one of the places most exposed to piston damage are the combustion chambers. There is a concentration of thermomechanical stress at the edge of the combustion chamber, which may lead to the destruction of the piston and the necessity to carry out overhaul of the drive unit. One of the technologies that optimizes the strength of this zone is the DuralBowl local remelting process. This process allows for several timesimprovement in the fatigue strength of pistons in internal combustion engines. The article analyzes the thermomechanical load on the combustion chamber along with the impact of this load on the durability of pistons in diesel engines. An analysis of the DuralBowl process was also performed, aimed at eliminating the negative effects of loading the combustion chamber, extending the piston life. The analysis focused on the microstructure of the material before and after the DuralBowl process.

7

Numerical study of internal flue gas recirculation system applied to methane-hydrogen powered gas microturbine combustor

Fąfara Jean-Marc, Modliński Norbert

Combustion Engines

|

2023

|

R. 62, nr 1

63--77

EN

Sources of renewable energy have been increasingly used all over the world. This kind of energy is highly desirable because of its unlimited availability. Unfortunately, renewable energy production very much depends on weather conditions. Consequently, it is necessary to store the produced excess energy in order to use it when needed. There is a technology able to produce a hydrogen/methane fuel from excess renewable energy, which may be stored. This technology is called the Power-to-Gas technology (P2G). Since the efficiency of this technological process depends on the hydrogen fraction in the renewable energy fuel, there is a need to increase this fraction. Concurrently, the gas microturbine technology is increasingly widely used in various industries (aviation, energy, automotive, military, etc). The P2G technology and the gas microturbine technology are likely to be integrated in the near future and, as mentioned above, the hydrogen fraction in the methane-hydrogen fuel will tend to increase. In order to power a gas microturbine with the methane-hydrogen fuel, it will be necessary to modify the combustor to avoid an excessive temperature increase and flashbacks. In this paper it is proposed to apply an autonomous internal exhaust gas recirculation system to resolve the hydrogen combustion problems indicated above. The operating principle and the proposed design of the recirculation system and the latter’s impact on the combustor’s operating parameters and emissivity (NOx and CO) are presented.

8

Aspekt energetyczny działania komór spalania okrętowych turbinowych silników spalinowych

Girtler Jerzy

Journal of Polish CIMEEAC

|

2022

|

Vol. 17, no 1

44--57

PL

Przedstawiono zmodyfikowaną propozycję wartościowania (ilościowego określenia) działania komór spalania turbinowych silników spalinowych z uwzględnieniem zachodzących w nich oddziaływań energetycznych. Propozycja ta uzupełnia i uściśla rozważania zawarte w publikacji [4]. Przedstawione rozważania bazują na fakcie, że w komorach spalania tego rodzaju silników spalinowych zachodzi przekształcanie energii chemicznej zawartej w dostarczonym do niej paliwie (ściślej – energii chemicznej zawartej w mieszaninie paliwowo-powietrznej powstałej w tej komorze) na energię wewnętrzną spalin i związaną z nią ich energię ciśnienia powstających podczas spalania paliwa. Ta forma przemiany energii została nazwana ciepłem (Q). Ciepło Q odniesione do jednostki czasu t spalania paliwa zostało nazwane strumieniem ciepła (Q). Przyjęto także, że w przestrzeniach między łopatkowych wirnika turbiny zachodzi proces zamiany części energii wewnętrznej spalin, ale tylko tej, którą jest energia kinetyczna ich cząstek będących w ruchu cieplnymi (czyli energia termiczna) i wynikającą z niej energię ciśnienia na energię kinetyczną ruchu obrotowego tegoż wirnika. Zwrócono uwagę, że proces ten może być nieprawidłowy, w przypadku niewłaściwego działania komory spalania. Działanie komory spalania turbinowego silnika spalinowego zostało w tym artykule zinterpretowane, jako przetwarzanie energii chemicznej spalanego paliwa na energię wewnętrzną powstających spalin w ustalonym czasie. Wartościowanie tak rozumianego działania komór spalania tego rodzaju silników spalinowych, zaproponowane w tym artykule, polega na określeniu ilościowym tego działania za pomocą wielkości fizycznej, którą cechuje wartość liczbowa z jednostka miary nazwana dżulosekundą [dżul x sekunda]. Do oceny procesu pogarszania się działania komór spalania dowolnego turbinowego silnika spalinowego zaproponowano podejście statystyczne, w którym zastosowano estymację przedziałową wartości oczekiwanej E(Qt) ciepła w chwili t oraz modele deterministyczny i probabilistyczny oceny działania komory spalania, przy czym do opracowania modelu probabilistycznego zastosowano jednorodny proces Poissona. Wspomniane ciepło jest interpretowane jako forma (sposób) przemiany w komorze spalania silnika energii chemicznej mieszaniny paliwowo-powietrznej na energię wewnętrzną i związanej z nią energię ciśnienia spalin uzyskaną podczas spalania w niej paliwa.

9

Numerical simulation of the exit temperature pattern of an engine using a temperature-dependent turbulent Schmidt number

Kravchenko Igor F., Kozel Dmytro V., Yevsieiev Serhii A.

Transactions on Aerospace Research

|

2021

|

Nr 3 (264)

34--46

EN

This paper presents a numerical simulation for predicting the combustor exit temperature pattern of an aircraft engine, developed using the commercial fluid simulation software Ansys Fluent, which assumes a shape probability density function for the instantaneous chemistry in the conserved scalar combustion model and the standard k-ε model for turbulence. We found the compliance of the radial and circumferential non-uniformities of the exit temperature with the experimental data to be insufficient. To achieve much more accurate result, the mixing intensity was enhanced with respect to the initial calculation due to using the reduced value of the turbulent Schmidt number Sc. Numerical simulation was performed for values of the turbulent Schmidt number from Sc = 0.85 (default) up to Sc = 0.2, with results confirming the reduction of radial and circumferential non-uniformities of exit temperature. However, correlation between radial and circumferential non-uniformities is not admissible for these cases. Therefore, we propose to use a temperature-dependent formulation of the turbulent Schmidt number Sc, accounting for the increase in Sc number with increasing gas temperature. A user defined function (UDF) was used to implement the Sc number temperature dependence in Ansys Fluent. The numerical results for the proposed Schmidt number Sc temperature dependence were found to be in acceptable agreement with the experimental data both for radial and circumferential non-uniformities of the exit temperature pattern.

PL

W niniejszym artykule przedstawiono symulację numeryczną do przewidywania rozkładu temperatury przy wylocie z komory spalania silnika lotniczego, opracowaną przy użyciu komercyjnego oprogramowania Ansys Fluent. Przyjęto funkcję gęstości prawdopodobieństwa kształtu dla natychmiastowych reakcji chemicznych w zachowanym skalarnym modelu spalania oraz standardowy model k-ε dla turbulencji. Stwierdzono niewystarczającą zgodność niejednorodności promieniowych i obwodowych temperatury wylotowej z danymi eksperymentalnymi. W celu uzyskania bardziej dokładnego wyniku, intensywność mieszania została wzmocniona w stosunku do początkowych obliczeń w związku z zastosowaniem zredukowanej wartości turbulentnej liczby Schmidta Sc. Symulacje numeryczne zostały przeprowadzone dla wartości turbulentnej liczby Schmidta od Sc = 0,85 (domyślnej) do Sc=0,2, z wynikami potwierdzającymi redukcję niejednorodności promieniowej i obwodowej temperatury wylotowej. Jednakże korelacja pomiędzy niejednorodnością promieniową i obwodową nie jest dopuszczalna dla tych przypadków. Zaproponowano więc, żeby liczb turbulencji Schmidta Sc była ujęta w sposób uzależniony od temperatury, z rosnącym liczby Sc wraz ze wzrostem temperatury gazu. Posłużono się funkcją zdefiniowaną przez użytkownika (UDF) w oprogramowaniu Ansys Fluent w celu implementacji zależności liczby Sc od temperatury. Wyniki numeryczne otrzymane dla zaproponowanej zależności liczby Schmidta od temperatury były w akceptowalnej zgodzie z danymi eksperymentalnymi zarówno dla niejednorodności promieniowej, jak i obwodowej temperatury wylotowej.

10

Numerical investigation of the internal flue gas recirculation system applied to methane powered gas microturbine combustor

Fąfara Jean-Marc, Modliński Norbert

Combustion Engines

|

2021

|

R. 60, nr 4

21--29

EN

The gas microturbines gain significance in various industry sectors. One of their most crucial advantages is the capability of utilizing variety of fuels. At the same time, the emissions regulations become increasingly strict. This is why there is a need to look for a new technological solution to limit the emissions of selected substances, like carbon monoxide (CO) and nitrogen oxides (NOx). The internal recirculation of the flue gases is well known to limit the temperature peak and for the homogenization of the temperature field gradient in different combustion chambers. This paper presents a numerical investigation of a novel internal flue gas recirculation system applied to gas microturbine combustors. The ability to perform an internal exhaust gases recirculation by adding a combustor internal pipe system was verified numerically. This paper exposed the numerical investigation methods and obtained results. The study presents the concept and results performed on three cases of internal exhaust gases recirculation systems applied to a reference combustor. The work permitted to demonstrate numerically that it is possible to perform an autonomous exhaust gases recirculation inside gas micro-turbine combustor at a maximum global rate of 0.51%, and that the recirculation system has an impact on the combustion processes without specially modifying the combustor work parameters.

11

Impact of pressure drop in combustion chamber on gas turbine performance

Herdzik Jerzy

Journal of Civil Engineering and Transport

|

2020

|

Vol. 2, No. 3

131--138

EN

Paper discusses the problem of pressure drop in the process of working medium flow through combustion chamber of gas turbine. The pressure loss is an internal disadvantage of combustion chamber depends on many parameters, especially the chamber design and working gas flowrate. There is a problem to calculate the parameters of working medium in characteristic points of gas turbine thermodynamic cycle because the total pressure before and after combustion chamber is not known. There is a lack of information from manufacturer about it and in publications as well (mainly no experimental data, only theoretical considerations). It will be important information because the pressure drop has an meaningful influence on gas turbine performance. The paper presents an estimation of decreasing the performance of gas turbine from discussed reason. Author of that manuscript recognized the necessity of showing the importance of that parameter and turning the attention to not fully recognized problem.

PL

W artykule omówiono problem spadku ciśnienia w procesie przepływu czynnika roboczego przez komorę spalania w turbinie gazowej. Spadek ciśnienia jest wewnętrzną wadą turbiny zależną od wielu parametrów, głównie od projektu komory i natężenia przepływu gazu przez nią. Problemem jest wyznaczenie parametrów cyklu termodynamicznego turbiny w charakterystycznych punktach, ponieważ nie jest znane całkowite ciśnienie przed i za komorami spalania. Występuje brak tej informacji ze strony producenta urządzenia, jak i również w publikacjach naukowych (brak danych eksperymentalnych, tylko rozważania i modelowania teoretyczne). Jest to ważna informacja, ponieważ spadek ciśnienia w komorze spalania ma istotny wpływ na osiągi turbiny gazowej. W artykule przedstawiono oszacowanie obniżenia osiągów turbiny z omawianego powodu. Autor artykułu uznał potrzebę zwrócenia uwagi na ten parametr i nie do końca rozeznany problem.

12

Temperature estimating method for exhaust gases in valveless pulsejet engine

Trzeciak Adrian, Gieras Marian

Combustion Engines

|

2020

|

R. 59, nr 3

3--9

EN

The article describes the problem of measuring the temperature in a pulse combustion chamber. The object of the study is a valveless pulsejet. The problem is analysed on the example of exhaust gases temperature measurement. The measurement in these conditions requires the use of a sensor resistant to large changes in gas velocity and temperature and at the same time with adequatly low inertia. This excludes the use of fast and precise yet thin, resistant wire sensors or ultrafast thin film thermocouples. Finally, a temperature measurement system based on sheated thermocouples was chosen. During each test the thermocouple has its own temperature which is different from the medium temperature. In order to properly determine the measured temperature of flowing media it is necessary to take the sensor time characteristics into account. In this article the iteration method is proposed to solve this problem.

13

Small scale gas turbine combustor sizing

Czarnecki Michał

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2019

|

R. 20, nr 1-2

180--184

PL

Prezentowany artykuł dotyczy projektowania wstępnego komór spalania silników turbinowych klasy mikro. W odróżnieniu od metodyki projektowania komór spalania dużych komercyjnych silników turbinowych, ich mniejsze odpowiedniki należą do konstrukcji eksperymentalnych. Aby dokonać próby budowy na miarę uniwersalnego modelu obliczeniowego należy zbudować bazę wiedzy która pozwoli na jasne wyznaczenie warunków brzegowych dla przyszłych badań. Niewątpliwą zaletą wzorowania się na istniejących rozwiązaniach jest możliwość szybkiego uzyskania prototypowego rozwiązania, bez konieczności głębszego wnikania w skomplikowany mechanizm spalania paliwa w komorach o małej objętości.

EN

Presented article is focused on initial design of small scale combustors for micro scale jest engines. In comparison to the full size equivalent, small combustor are design and manufactured in experimental way. To try building universal numeric model for micro size design is important to acquire as many data as possible to identify boundary conditions for a model. Major advantage of analyzing different design is possibility to quick building prototype design without investigating complex process of combustion.

14

Stanowisko do badania turbogeneratorów

Miąskowski W., Nalepa K., Kowalczyk P., Adamowicz K.

Mechanik

|

2018

|

R. 91, nr 7

588--590

PL

Przedstawiono tok postępowania podczas projektowania stanowiska badawczo-dydaktycznego do badania turbogeneratorów gazowych. W procesie projektowania zostało wykorzystane środowisko SolidWorks. Przeprowadzono niezbędne analizy inżynierskie, takie jak: rozważania koncepcyjne, obliczenia obiegu termodynamicznego turbogeneratora, bilans energetyczny, obliczenia sprawności urządzenia i obliczenia wytrzymałościowe ramy konstrukcji. Obliczenia wytrzymałościowe wykonano w środowisku SolidWorks z dodatkiem Simulation.

EN

Presented is the designing procedure of the research and teaching stand for testing of exhaust-driven turbogenerators. The SolidWorks environment was used in the design process. The necessary engineering analyses were carried out, such as: conceptual consideration, calculations of the turbogenerator thermodynamic circuit, energy balance, device efficiency calculations, strength calculations of the structure frame, etc. The strength calculations were carried out using SolidWorks software with Simulation package.

15

Energetyczne ujęcie działania komór spalania okrętowych silników spalinowych tłokowych i turbinowych

Girtler J.

Journal of Polish CIMEEAC

|

2018

|

Vol. 13, no 1

30--46

PL

Przedstawiono propozycję wartościowania (ilościowego określenia) działania komór spalania tłokowych i turbinowych silników spalinowych z uwzględnieniem zachodzących w nich takich rodzajów przemiany energii jakimi są ciepło i praca. Przedstawione rozważania bazują na fakcie, że w komorach spalania tego rodzaju silników spalinowych zachodzi przekształcanie energii chemicznej zawartej w dostarczonym do niej paliwie (ściślej – energii chemicznej zawartej w mieszaninie paliwowo-powietrznej powstałej w tej komorze) na energię wewnętrzną spalin powstających podczas spalania paliwa. Ta forma przemiany energii została nazwana ciepłem indykowanym (Qi). Ciepło Qi odniesione do jednostki czasu t spalania paliwa zostało nazwane strumieniem ciepła ( Qi). Zwrócono uwagę, że proces spalania paliwa w komorach spalania obu rodzajów silników może być nieprawidłowy, w przypadku niewłaściwego działania ich wtryskiwaczy, co jest równoznaczne z nieprawidłowym działaniem tych komór. Działanie dowolnej komory tłokowego bądź turbinowego silnika spalinowego zostało w tym artykule zinterpretowane, jako przetwarzanie energii chemicznej zawartej w paliwie na energię wewnętrzną powstających spalin podczas spalania paliwa w ustalonym czasie. Wartościowanie tak rozumianego działania komór spalania tego rodzaju silników spalinowych, zaproponowane przez autora tego artykułu, polega na określeniu ilościowym tego działania za pomocą wielkości fizycznej, którą cechuje wartość liczbowa z jednostkę miary nazwaną dżulosekundą [dżulxsekunda]. Do oceny procesu pogarszania się działania komór spalania dowolnego tłokowego bądź turbinowego silnika spalinowego zaproponowano model w formie jednorodnego procesu Poissona.

16

Pneumatyczny sensor szczelności komory roboczej silnika spalinowego

Bielawski P., Boćkowski C.

Badania Nieniszczące i Diagnostyka

|

2018

|

nr 3

16--18

PL

Nieszczelność komory roboczej spowodowana jest przeciekami czynnika roboczego między tłokiem i tuleją, na zaworach i między głowicą i tuleją. Przyczyną wzrostu nieszczelności jest zużycie, a przyczyną uszkodzeń elementów może być nadmierny przeciek. Opisano obecnie oferowane urządzenia do oceny szczelności komory roboczej silników. Wskazano na możliwość rozwoju tych urządzeń. Opisano budowę przedprototypowego, pneumatycznego sensora komory roboczej. Przedstawiono wyniki badań szczelności komory roboczej małego silnika spalinowego.

EN

Tightness of the working chamber is caused by leakage of the working medium between the piston and bushing, on the valves and between the head and the sleeve. The reason for the increase in leakage is wear, and the cause of damage to the chamber components may be excessive leakage. A currently offered equipment for assessing the tightness of the combustion chamber has been described. The possibility of developing these equipment was indicated. The construction of a pre-prototypical, pneumatic leak sensor of the combustion chamber has been described. The results of leak testing of the working chamber of a small combustion engine are presented.

17

Muły węgla kamiennego - odpad czy cenne paliwo?

Maj I., Ostrowski P., Kudlek E.

Nowa Energia

|

2017

|

nr 2

22--24

PL

W artykule zaprezentowano badania dotyczące termicznej konwersji mułu węgla kamiennego przy użyciu spalin jako czynnika konwertującego. Ideą procesu jest recyrkulacja powstałego gazu palnego (syngazu) do komory spalania kotła, z którego pobierane były spaliny. Celem badań jest określenie przydatności mułów do pośredniego spalania w kotłach energetycznych oraz opracowanie zaleceń do prowadzenia procesu w skali przemysłowej.

18

Inflammability evaluation of hydrocarbon fuels mixtures formed directly in the combustion chamber

Sidorowicz M., Pielecha I.

Combustion Engines

|

2017

|

R. 56, nr 3

57--65

EN

The proposed article involves an investigation of the processes taking place during the preparation of mixed fuels that are combined directly before combustion. The fuel dose formed in this way must take into account the qualitative and quantitative composition of the fuels and the amount of air in the process. Given that liquid fuels similar to gasoline (e.g. methanol, ethanol, butanol) are characterized by different properties, their comparison would be useful in order to use their ratio to influence the combustion process. The process of fuel preparation plays a decisive role in this issue. The article describes abilities of modelling the injection of various fuels simultaneously to the combustion chamber for creating fuel mixture directly before ignition. First part of the article consists of analysis of light hydrocarbon fuels mixing abilities, supported with present research data. Next part describes the evaluation of execution of the assumed system – two fuel injectors with analysis of spray penetration. The modelling of the injection and spray was performed in the AVL FIRE 2014.2 environment and the results were presented. The injection possibility was proven by injecting the fuel to the combustion chamber model. Local values of air-fuel ratio, density and ambient pressure were presented to better understand the potential in mixing fuels directly before ignition. The conclusion includes description of fuel mixing abilities, influence of various fuels on creation of a stratified mixture and definition of controllability of charge ignition.

19

Improvement of energy balance in automotive vehicle, based on combustion engine losses

Olszowiec P., Luft M., Łukasik Z.

Archives of Transport System Telematics

|

2017

|

Vol. 10, iss. 1

33--37

EN

The paper presents an innovative method to increase the overall effi ciency of the internal combustion engine. The presented method is based on the kinetic energy derived from the fl ow of exhaust gases in the exhaust system of the internal combustion engine. Th is energy is used to drive a high speed turbogenerator which is integrated with the gained energy system management. Such a system, which uses energy otherwise lost in the engine exhaust system, allows the acquisition of additional electrical energy. As a result, it improves the energy balance of a motor vehicle. Th is is particularly important in a situation of constantly expanding system of electric receivers in vehicles. Th e paper presents an analysis of the research results of the system of energy recovery, carried out on turbo supercharged engine with spark ignition. Th e article also gives the research results on the impact of the proposed system on the environment.

20

Analiza wybranych wskaźników pracy silnika dwuprzepływowego z dwiema komorami spalania

Jakubowski R., Kuźniar M.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2016

|

R. 23, nr 12

100--105

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań numerycznych porównujących efektywność pracy klasycznego silnika dwuprzepływowego oraz silnika dwuprzepływowego z dwiema komorami spalania. Na wstępie podano istotne informacje dotyczące konstrukcji silnika dwuprzepływowego z dodatkową komorą spalania usytuowaną pomiędzy turbiną wysokiego i niskiego ciśnienia i wynikające stąd korzyści eksploatacyjne silnika. Przedstawiono zasadnicze różnice w modelu silnika z dwiema komorami spalania oraz przeanalizowano ich wpływ na osiągi silnika. Wykonano symulacje komputerowe pracy silnika z dwiema komorami spalania i porównano je z wynikami dla klasycznego silnika dwuprzepływowego. Wskazano na istotne cech silnika dwukomorowego, które są związane z doborem parametrów obiegu silnika. Wykazano, że w odróżnieniu od klasycznego silnika dwuprzepływowego można wyznaczyć spręż całkowity silnika, dla którego spełnione będzie jednocześnie kryterium osiągnięcia minimum jednostkowego zużycia paliwa i maksimum ciągu jednostkowego. W wyniku obliczeń parametrów eksploatacyjnych wyznaczono przebiegi podstawowych parametrów pracy silnika dla różnych warunków lotu i wskazano występowanie zakresów konstrukcyjnych i eksploatacyjnych, w których silnik z dwiema komorami spalania będzie rozwiązaniem korzystniejszym niż klasyczny silnik dwuprzepływowy. Na podstawie wykonanych analiz sformułowano wnioski dotyczące porównania cech eksploatacyjnych obydwu typów silników.

EN

The results of numerical investigation of perfor-mance of the classical turbofan engine and a two-combustor turbofan are presented in the paper. The basic information of the two-combustor turbofan are presented in the beginning. The differences in the model of two-combustor turbofan engine vs. classical turbofan were presented and their influence on engine performance was discussed. The numerical simulation of compared engine performance was done. By this way it was presented that it was possible to establish two-combustor engine parameters that specific thrust is maximum and specific fuel consumption is minimum. This is impossible to fulfillment for classical turbofan engine. The simulation of engine performance vs. altitude and flight velocity was done. By this way it was demonstrated that two-combustor turbofan engine performance are close to performance of classical turbofan and that there are some flight condition, for with two-combustor engine could be better than classical turbo-fan.