Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Design and modeling of a uni-directional piston expander, a case study

Rutczyk Bartłomiej

Archiwum Instytutu Techniki Cieplnej

|

2016

|

Vol. 2

111--133

EN

A design of a reciprocating piston expander based on the uni-directional flow principle is proposed. The conversion of low value heat into mechanical work and electrical energy is a basic problem of small co-generation power plants. It is postulated that the proposed expander is appropriat for such applications. A methodology for engine design and modeling is brought forward and outlined. The design principle is based on the outlines proposed for steam engines by Stumpf [1]. The proposed design is of a horizontal, low speed unit designed with ease of manufacture in mind. Calculations based on the model show isentropic efficiencies around 70%, with the nominal power of 1,2 kW, for a machine working on 7 bar, mildly superheated steam, with the outlet pressure of 0,3 bar and condenser coolant used for residential heating. Furthermore, the most crucial mechanical and stress calculations are outlined.

PL

Przedmiotem pracy jest projekt tłokowego silnika parowego, jako rozprężarki dla siłowni parowych o małej mocy. Uznano, że dla założonych parametrów pary (7 bar na wlocie, 0,3 bar w skraplaczu) i przyjętej mocy w granicach 1,4 kW, konstrukcją optymalną ze względu na sprawność wewnętrzną i prostotę konstrukcji będzie maszyna o przepływie jednokierunkowym [1, 4]. W celu określenia jej wymiarów, stworzono uproszczony model obliczeniowy bazujący na założeniu, że sprężanie i rozprężanie pary to proces politropowy, w którym nadto wzięto pod uwagę straty ciśnienia pary na wlocie do maszyny, korzystając ze wzorów empirycznych [11]. Następnie, uzyskane w ten sposób wymiary wykorzystano jako dane dla kolejnego modelu, bazującego już na założeniu, że czynnik roboczy stanowi gaz rzeczywisty. Model ten utworzono w programie EES. Opiera się on na rozwiązywaniu równań bilansów w celu określenia parametrów pary w punktach charakterystycznych wykresu p-V. Następnie wykres jest kreślony przez program, zakładając przebieg krzywych wlotu i wylotu jako odpowiednio paraboli i funkcji wykładniczej (co stanowi dopuszczalne uproszczenie funkcji wylotu podanej przez Schulego [13] w tym szczególnym przypadku), oraz krzywych sprężania i rozprężania jako zbioru punktów dla procesu izentropowego (w ten sposób bierze się pod uwagę zmienność wykładnika izentropy). Zmieniając w modelu parametry prędkości obrotowej n i napełnienia ε rysuje się następnie charakterystyki mocy, momentu obrotowego i sprawności izentropowej maszyny. Osiągalne są sprawności izentropowe rzędu 0,8 przy małych mocach, oraz rzędu 0,7 przy mocach około nominalnych (1,4 kW). W dalszej części pracy pokazane są szczegóły obliczeń konstrukcyjnych proponowanej maszyny, w tym obliczenia zaworów wlotowych i obliczenia wytrzymałościowe wału i innych elementów. Na bazie ich wyników stworzono projekt silnika (w oprogramowaniu Solidworks).

2

Efektywność rozprężania belek stalowych w świetle wykorzystania nadkrytycznej rezerwy nośności

Boryczko M., Piekarczyk M.

Inżynieria i Budownictwo

|

2008

|

R. 64, nr 4

201-203

PL

Jedną z metod podniesienia wartości naprężeń krytycznych jest wprowadzenie stanu naprężeń przeciwnego do stanu wywołanego obciążeniem zewnętrznym. Można to zrealizować poprzez rozprężanie z użyciem rozprężających wkładek rurowych. Po wprowadzeniu rozprężania nośność w stanie krytycznym zwiększa się wyraźnie i jest nawet większa niż nośność w stanie nadkrytycznym belki nierozprężanej.

EN

A certain method of increasing local buckling load is applying stress state opposite to this caused by external loads. This can be realized by pre-tensioning with use of expanding tube inserts. As a result of introduction of expansion the value of local buckling load increases significantly and it is even higher then the post-buckling load of the untensioned girders.

3

Ignition delay and combustion time of methane in hot compressed air

Szlęk A.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2006

|

T. 27, z. 4

1547-1554

EN

The influence of air excess ratio, oxygen concentration, pressure and temperature on ignition delay time and combustion time have been analyzed for the mixture of methane, air and water vapour. It has been found that combustion time of methane in the range of pressures and temperatures typical of operation of gas turbines is comparable with expansion time in turbines. The main factor affecting ignition delay and combustion time is oxygen concentration.

PL

Badano wpływ nadmiaru powietrza, stężenia tlenu, ciśnienia i temperatury na czas zwłoki zapłonu oraz czas spalania metanu w mieszaninie z powietrzem oraz parą wodną. Przedstawione wyniki wskazują, że czas spalania metanu w zakresie ciśnienia i temperatury typowym dla turbin gazowych jest porównywalny z czasem ekspansji w turbinach gazowych. Stwierdzono także, że czynnikiem wpływającym w największym stopniu na czas zwłoki zapłonu i czas spalania jest zawartość tlenu w utleniaczu.

4

Badania doświadczalne rozprężanych belek zespolonych stalowo-betonowych

Grochowska E., Marcinowski J., Matysiak A.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Akademia Techniczno-Rolnicza w Bydgoszczy

|

2004

|

Z. 54(243)

121-130

PL

Artykuł dotyczy konstrukcji zespolonych stalowo-betonowch. W celu podniesienia nośności dźwigara zespolonego, rozprężono go w górnej jego części (w płycie betonowej), a następnie stan ten "zamrożono" umieszczając w tej strefie pręt ze stali o wysokiej wytrzymałości. Aby potwierdzić słuszności założeń teoretycznych, na podstawie których wyprowadzono wzory do obliczania belek zespolonych rozprężanych, przeprowadzono badania doświadczalne. Wyniki tych badań zamieszczono w prezentowanej pracy.

EN

A steel girder strictly connected in it is upper side with the thick concrete slab is subject of interest in this paper. To improve stress distribution within the section the additional expansion is introduced in the upper part of the composite girder. The expanding force is carried into effect by the hydraulic or screw jack. The strut of the jack is taken over by the steel rod properly anchored in the upper flange of the steel girder. In this manner the additional tensile force is "freezed" for ever within the upper part of the composite girder. In this paper are introduced the experimental investigation the composite beam expanded in their upper parts.