Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The swirl ratio influence on combustion process and heat transfer in the opposed piston compression-ignition engine

Tulwin T., Wendeker M., Czyż Z.

Combustion Engines

|

2017

|

R. 56, nr 3

3--7

EN

In order to maximise engine heat efficiency an engines charge flow must be properly designed -especially its swirl and tumble ratio. A two-stroke compression-ignition opposed piston engine reacts to engine swirl differently compared to a standard automotive engine with axially symmetric combustion chamber. In order to facilitate direct fuel injection, high-pressure injectors must be positioned from the side of combustion chamber. Depending on the combustion chamber geometry the swirling gases impact greatly how the injection stream is formed. If the deformation is too high the high temperature combustion gases can hit the piston surface or get into gaps between the pistons. This greatly affects the heat lost to the pistons and raises their local temperature. More atomised injection stream is more prone to swirling gas flow due to its reduced droplet size and momentum. The paper presents simulation results and analyses for different intake process induced swirl ratios and different types of combustion chambers in an experimental aviation opposed piston engine.

2

Study of the efficiency of on-board electricity generation in the city bus

Grabowski Ł., Wendeker M., Barański G., Duk M.

Combustion Engines

|

2017

|

R. 56, nr 4

29--32

EN

This paper discusses the methodologies to investigate the efficiency of on-board electricity generation in the city bus. The research object, i.e. the Mercedes Conecto was tested under steady conditions. A chassis dynamometer, i.e. the MAHA LPS 3000 LKW provided the same conditions during the entire research. The paper presents the samples of the measurements performed at a single operating point of a given crankshaft speed and torque. This operating point was specified in line with the guidelines for the WHSC test. In our study, an electrical load was changed with an extra receiver, or a light bulb, at a fixed amount of fuel. The electrical loads were 0.4 kW, 1.6 kW and 2.8 kW. The research results enabled us to specify the amount of fuel to generate 1 kWh of electrical energy.

3

Analysis of the bearing nodes loads of turbine engine at an unmanned helicopter during a jump up and jump down maneuver

Wendeker M., Czyż Z.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2016

|

Vol. 18, no. 1

89--97

EN

The article is part of the work, which was made to systematize the operating conditions of bearing loads in the rotor assembly of FSTC-1 turbine engine, which is designed in the Department of Thermodynamics, Fluid Mechanics and Aviation Propulsion Systems at Lublin University of Technology. This engine assumes the use of the gas bearing in compressor drive unit to improve the operating characteristics. This is justified by difficult working conditions associated with high speeds, high temperatures and difficult access, as in the case of gas bearings is not a major problem. A mathematical model of possible states of load bearing nodes in compressor drive unit was also presented. Load analysis was carried out for maneuver jump up and jump down based on the time course of geometric altitude from the radio altimeter based on real tests of a manned PZL W3-Sokol helicopter. The dependence of the altitude changing during the time was approximated by the least squares method and then the velocity and acceleration changes were determined. On this basis, the forces acting on the bearing in compressor drive unit under static and dynamic conditions were calculated. These values will be confronted with the values obtained during other maneuvers, and will be used as input assumptions to project of the gas bearings.

PL

Artykuł stanowi część prac, w których dokonano usystematyzowania eksploatacyjnych stanów obciążeń łożysk zespołu wirnikowego silnika turbinowego FSTC-1, który projektowany jest w Katedrze Termodynamiki, Mechaniki Płynów i Napędów Lotniczych na Politechnice Lubelskiej. Silnik ten zakłada zastosowanie w zespole wytwornicowym łożysk gazowych w celu poprawy właściwości eksploatacyjnych. Jest to uzasadnione trudnymi warunkami pracy związanymi z dużymi prędkościami obrotowymi, wysokimi temperaturami oraz trudnym dostępem, co w przypadku łożysk gazowych nie stanowi większego problemu. Przedstawiono również matematyczny model możliwych do wystąpienia stanów obciążeń węzłów łożyskowych zespołu wytwornicowego. Analizę obciążeń przeprowadzono dla manewru skok w górę i skok w dół na podstawie przebiegu czasowego wysokości geometrycznej z radiowysokościomierza w oparciu o rzeczywiste badania załogowego śmigłowca PZL W3-Sokół. Zależność zmiany wysokości w czasie aproksymowano metodą najmniejszych kwadratów a następnie wyznaczono dla niej zmiany prędkości oraz przyspieszeń. Na tej podstawie wyznaczono wartości sił działające na łożyska zespołu wytwornicowego w warunkach statycznych jak i dynamicznych. Wartości te zostaną skonfrontowane z wartościami uzyskanymi podczas innych manewrów oraz posłużą, jako założenia wejściowe do projektu łożysk gazowych.

4

Stanowiskowe badania wtryskiwacza bezpośredniego wtrysku CNG

Sochaczewski R., Wendeker M., Barański G., Majczak A.

Combustion Engines

|

2015

|

R. 54, nr 3

442--448

PL

Artykuł zawiera wyniki badań stanowiskowych wtryskiwacza sprężonego gazu ziemnego (CNG). Badania wykonano na stanowisku badawczym w warunkach ustalonych. W trakcie badań mierzono napięcie i natężenie prądu w obwodzie cewki elektromagnetycznej, ciśnienie gazu za wtryskiwaczem oraz jego wydatek. Na podstawie otrzymanych wartości wyznaczono parametry pracy wtryskiwacza w zależności od wzniosu iglicy i ciśnienia wtrysku. Badania pozwoliły zdefiniować różnice między teoretycznym (elektrycznym) a rzeczywistym czasem wtrysku. W efekcie wyznaczono opóźnienia otwierania i zamykania wtryskiwacza oraz niepowtarzalności tych wartości w kolejnych cyklach wtrysku gazu. Wykazano większy wpływ wzniosu iglicy w porównaniu do ciśnienia wtrysku na badane parametry pracy wtryskiwacza. Wraz ze zwiększaniem ciśnienia wtrysku wzrasta siła domykając zawór wtryskowy co niekorzystnie wpływa na niepowtarzalność pracy wtryskiwacza. W artykule przedstawiono również koncepcję wtryskiwacza przeznaczonego do bezpośredniego wtrysku gazu CNG do komory spalania silnika dwupaliwowego. Opracowana konstrukcja wtryskiwacza zapewni zastąpienie do 80% oleju napędowego w silniku dwupaliwowym o mocy maksymalnej 85 kW. Minimalne ciśnienie wtrysku wynosi 1,4 MPa. Jednocześnie wyznaczono charakterystykę wtryskiwacza dla różnych wzniosów iglicy i nieliniowe punkty pracy wtryskiwacza.

EN

This paper presents the bench research results on a CNG injector at steady state. The quantities measured included voltage and current in a solenoid, pressure of gas behind an injector and injector’s flow rate. Accordingly, injector’s operation parameters were determined according to needle’s lift and injection pressure. The discrepancies between the theoretical (electric) and actual time of injection were defined to specify injector’s opening and closing lag times and the uniqueness of these values in successive cycles of gas injection. It has been demonstrated that needle’s lift has got a stronger impact on injector’s operating parameters than injection pressure. With increasing injection pressure, the force increases and closes an injection valve, which adversely affects uniqueness of injector’s operation. The paper also describes the concept of an injector dedicated to direct CNG injection into a combustion chamber in a dual-fuel engine. The injector’s design enables us to replace 80% of diesel fuel in a dual-fuel engine with a maximum power of 85 kW. Minimum injection pressure is 1,4 MPa then. Simultaneously, injector’s characteristics for varied needle’s lifts and injector’s nonlinear operating points were developed.

5

Badania eksploatacyjne struktur fotowoltaicznych zamocowanych na pokładzie autobusu miejskiego z silnikiem diesla

Gęca M., Wendeker M., Grabowski Ł.

Combustion Engines

|

2015

|

R. 54, nr 3

498--503

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksploatacyjnych systemu elastycznych paneli fotowoltaicznych za-mocowanych na dachu autobusu miejskiego. W ciągu dnia system PV zasila elektryczne odbiorniki i doładowuje akumulatory. Obiektem badań był autobus miejski Mercedes Conecto 12LF wyposażony w silnik o zapłonie samoczynnym spełniający normę Euro IV. Badania zawierające różne trasy w Lublinie przeprowadzono w ciągu całego roku. Przedstawiono szczegółowe wyniki badań zużycia energii elektrycznej przez autobus. Równolegle pomiary trwały na stanowisku stacjonarnym wyposażonym w takie same panele PV. Pomiary wartości nasłonecznienia i ilości generowanej energii elektrycznej na dachu autobusu porównano z wartościami uzyskanymi ze stacjonarnego stanowiska. System fotowoltaiczny zamontowany na dachu autobusu odbiera średnio w ciągu roku o 18,9% mniej energii słonecznej, niż ten sam system zamontowany na dachu budynku. Bilans energii elektrycznej potwierdzony badaniami rzeczywistymi potwierdził, że 28% zużycia energii elektrycznej na pokładzie autobusu miejskiego może zostać zastąpione energią ze słońca. Prowadzi to do zmniejszenia zużycia paliwa o około 3% i emisji CO2 o około 1,8 t rocznie.

EN

This paper presents the results on the operation of the system of flexible photovoltaic panels installed on a roof of a city bus. Over day operation, the PV system supplies electricity to electrical receivers and recharges batteries. The research was done for the Mercedes Conecto 12LF city bus fitted with a Euro IV standard diesel engine. The research covered various routes in Lublin over the year. The paper presents detailed electricity consumption in the bus which was accompanied by parallel electricity consumption measurements done on a stationary test stand with identical PV panels. The results on solar radiation and electricity generated on the roof of the bus were compared with those obtained from the stationary test stand. Over the year, the photovoltaic system installed on the roof of the bus received on average by 18,9% solar energy less than the identical system installed on a roof of a building. The energy balance which was supported by real research confirmed that 28% of on-board electricity consumption in a city bus can be replaced by solar energy, which leads to a reduced fuel consumption by about 3% and CO2 emissions by about 1.8 tons per year.

6

Badania eksperymentalne sprawności generowania energii elektrycznej w autobusie miejskim

Grabowski Ł., Wendeker M., Barański G., Gęca M.

Combustion Engines

|

2015

|

R. 54, nr 3

411--416

PL

W artykule przestawiono wyniki badań eksperymentalnych sprawności generowania energii elektrycznej w autobusie miejskim Mercedes Conecto. Średnie obciążenie instalacji elektrycznej w tego typu pojeździe wynosi około 2 kW. Podczas badań przeprowadzono próby kontrolowanego obciążania instalacji elektrycznej pojazdu w ustalonych warunkach pracy silnika spalinowego autobusu. Obciążenie instalacji elektrycznej zmieniano w zakresie od 0,4 kW do około 4 kW. Wykorzystano do tego urządzenia elektryczne zamontowane w autobusie oraz dodatkowe obciążenie elektryczne o mocy 2 kW. Badania wykonano dla biegu jałowego ponieważ stanowi on ponad 40% czasu pracy autobusu miejskiego. Podczas badań zarejestrowano zmiany natężenia prądu elektrycznego, zmiany napięcia elektrycznego w instalacji autobusu oraz wartość godzinowego zużycie paliwa. W wyniku przeprowadzonej analizy wykreślono funkcję liniową godzinowego zużycia paliwa od mocy elektrycznej generowanej przez alternator. Obliczona sprawność generowania energii elektrycznej na biegu jałowym na pokładzie autobusu wyniosła około 19%.

EN

The paper presents the experimental results on the efficiency to generate on-board electric energy in the Mercedes Conecto city bus. The average load on this type electric installation is about 2 kW. The experiments involved controlled load to the electric installation under steady conditions of the operation the combustion engine in the bus. A load range from 0.4 kW to about 4 kW was achieved with certain on-board electric devices and an extra electric load of 2 kW. The experiments were at idle speed which is more than 30% of daily operation time of the city bus. The recorded values included the change in electric intensity, voltage in the electric installation of the city bus and fuel consumption per hour. The fuel consumption per hour was plotted against the electric power generated by an alternator as a linear function to depict the efficiency to generate on-board electricity. The efficiency of electric power generation in city bus is about 19%.

7

Analiza wytrzymałościowa wtryskiwacza CNG do systemu bezpośredniego zasilania silnika Diesla

Magryta P., Wendeker M., Sochaczewski R., Majczak A.

Combustion Engines

|

2015

|

R. 54, nr 3

425--431

PL

W artykule przedstawiono wyniki symulacyjnych badań wytrzymałościowych innowacyjnej konstrukcji wtryskiwacza CNG do bezpośredniego zasilania silnika Diesla. Wtryskiwacz został opracowany do zastosowania w silniku Andoria ADCR. Badania te wykonano w oparciu o Metodę Elementów Skończonych z wykorzystaniem oprogramowania Abaqus. Opracowany model geometryczny odzwierciedlał rzeczywistą budowę wtryskiwacza. Przeprowadzone badania symulacyjne miały na celu określenie miejsc podatnych na wystąpienie spiętrzeń naprężeń elementów wtryskiwacza pracujących w warunkach odpowiadających warunkom pracy w komorze spalania silnika Diesla. Celem odzwierciedlenie tych warunków w modelu uwzględniono wpływ siły pochodzącej od sprężyny wtryskiwacza oraz siły gazowej pochodzącej od ciśnienia gazów w cylindrze. Wpływ siły pochodzącej od ciśnienia w komorze spalania został wprowadzony do modelu na podstawie przebiegu wartości ciśnienia gazów w funkcji kąta obrotu wału korbowego z uprzednio prowadzonych obliczeń modelowych silnika w oprogramowaniu AVL Boost. Badania modelowe przeprowadzono dla warunków pełnego obciążenia silnika, dla jednego cyklu roboczego. Czas symulacji odpowiadał dwóm pełnym obrotom wału korbowego silnika, co w przeliczaniu dla prędkości obrotowej silnika 3500 obr/min odpowiadało czasowi symulacji równemu 0,03428 s. Na podstawie przeprowadzonych badań opracowano zoptymalizowaną konstrukcję wtryskiwacza, który wykorzystany został do przeprowadzenia badań stanowiskowych i hamowanianych systemu bezpośredniego wtrysku sprężonego gazu ziemnego do silnika Diesla.

EN

The article presents the results of strength simulation studies of innovative design of CNG injector for direct supply of the Diesel engine. The injector has been developed for use in Andoria ADCR engine. These studies were performed based on the Finite Element Method using Abaqus software. The geometric model reflects the actual structure of the injector. The conducted simulation studies aimed at determining the locations prone to the occurrence of stress concentrations in injector elements working in conditions equivalent to those in the combustion chamber of the Diesel engine. The objectives of these conditions are reflected in the model, that takes into account the influence of the spring force from the injector and the gas force from gas pressure in the cylinder. The influence of the gas force from the pressure in the combustion chamber was introduced into the model on the basis of the course of the gas pressure as a function of crank angle degree with a predetermined engine model calculations carried out in AVL Boost software. Simulation studies were carried out for engine full load conditions, for one combustion cycle. Simulation time corresponded to two full revolutions of the engine crankshaft, which in the conversion of the engine speed of 3500 rpm corresponds to the simulation time equal to 0.03428 s. On the basis of the simulation studies an optimized design of the injector, which was used for real bench tests of direct injection system supply of compressed natural gas into Diesel engine.

8

Technologia struktur fotowoltaicznych zmniejszających zużycie paliwa i emisję toksycznych składników spalin przez agregaty transportowych naczep chłodniczych

Wendeker M., Gęca M., Grabowski Ł., Barański G.

Logistyka

|

2014

|

nr 3

6660--6665

PL

W artykule przestawiono koncepcję zastosowania technologii fotowoltaicznej przeznaczonej do wspomagania napędu agregatów chłodzących w naczepach typu chłodnia. Przesłanki podjęcia badań stanowią logiczny ciąg myślowy, zgodnie z którym kosztowne w zasilaniu urządzenia elektryczne na pokładzie naczepy oraz ciężarówki mogłyby być zasilone szybko taniejącymi układami fotowoltaicznymi, prowadząc do zmniejszenia zarówno zużycia paliwa jak i zagrożeń ekologicznych. Pobór prądu we współczesnej ciężarówce z zabudową typu chłodnia jest istotnym strumieniem mocy w ogólnym bilansie mocy użytecznej. Autorzy przedstawili obliczenia kosztów wytworzenia 1 kWh energii elektrycznej w naczepowym agregacie chłodniczym. Dokonano analizy produktywności energii elektrycznej ogniw fotowoltaicznych. Na tej podstawie oszacowano wpływ zastosowania ogniw fotowoltaicznych na zmniejszenie zużycia paliwa i emisję składników toksycznych przez jednostki napędowe ciężarówek i silników agregatów chłodniczych.

EN

The conception of the photovoltaic technology application designed to assist the drive of the cooling units in the refrigerated semitrailers was presented in the paper. The conditions for undertaking the research are the logical train of thought, according to which, the power-intensive electric device on the semitrailer deck would be powered by photovoltaic system, (which are becoming cheaper), leading to a reduction of both fuel consumption and environmental threats. Power consumption in a modern refrigerated semitrailer is an important stream of power within the overall power output. The authors present the calculation of the cost of the production of 1kWh of electric energy in the refrigerated semitrailer units. An analysis of the productivity of photovoltaic structures was undertaken. On this basis, the influence of the photovoltaic cells application on the reduction of fuel consumption and toxic components emission by the truck and engines units drives was estimated.

9

Technologia autobusowych struktur fotowoltaicznych zmniejszających zużycie paliwa i emisję składników toksycznych

Wendeker M., Grabowski Ł., Gęca M.

Logistyka

|

2014

|

nr 3

6666--6673

PL

Rozwój techniki autobusowej powodowany wymagania pasażerów wobec komfortu podróży, komunikacji audiowizualnej z organizatorem transportu, oświetleniem wewnętrznym oraz możliwości elektronicznego wspomagania zarządzaniem ruchu miejskiego powoduje rosnące obciążenie elektryczne sieci autobusowej. Dodając do odbiorników mocy elektrycznej już istniejące urządzenia pokładowe pobór prądu we współczesnym autobusie miejskim jest istotnym strumieniem mocy w ogólnym bilansie mocy użytecznej. Źródłem energii elektrycznej autobusu jest alternator wraz z regulatorem napięcia, napędzany przez silnik spalinowy autobusu. Wejściowym źródłem energii jest energia chemiczna zgromadzona w oleju napędowym. W artykule przedstawiono koncepcję technologii fotowoltaicznej przeznaczonej do autobusów komunikacji miejskiej. System przetwarzania energii słonecznej na energię elektryczną zmniejszy obciążenie alternatorów autobusu prowadząc do zmniejszenia zarówno zużycia paliwa jak i zagrożeń ekologicznych. W artykule przedstawiono również rzeczywisty system fotowoltaiczny zabudowany na autobusie miejskim. Przeanalizowano problemy zabudowy struktur fotowoltaicznych na dachu autobusu. W artykule przedstawiono wstępne wyniki badań systemu fotowoltaicznego. Technologia autobusowych struktur fotowoltaicznych zmniejszających zużycie paliwa i emisję składników toksycznych.

EN

The development of bus technology caused by the comfort requirements of passengers concerning travelling comfort, audiovisual communication with the transport organizer, interior lightening and electronics-aided urban traffic management causes an increasing electrical load of bus network. Current consumption in contemporary city bus is an important stream of power within the overall power output balance. Alternator together with the voltage regulator powered by the bus combustion engine is the source of bus electricity. The input energy source is the chemical energy contained in the diesel fuel. The paper presents the concept of photovoltaic technology designed for city buses. Solar to electrical energy conversion system will reduce the bus alternators load, leading to a reduction of both fuel consumption and environmental threats. The paper also presents a real photovoltaic system mounted on the city bus. The problems concerning the construction of photovoltaic structures on the roof of the bus were analyzed. The preliminary research results of the photovoltaic system are presented.

10

Optymalizacja pasywna w procesie projektowania łopat wirnika nośnego wiropłatów

Raczyński R., Wendeker M., Grabowski Ł.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

9054--9063

PL

W artykule przybliżona została uproszczona metodyka doboru podstawowych parametrów konstrukcyjnych stosowanych w procesie projektowania łopat wirnika nośnego wiropłatów. Proces projektowania zakłada wykorzystanie pasywnej metody optymalizacji osiągów modelowego izolowanego wirnika nośnego. W analizach numerycznych wykorzystano algorytmy metody elementu łopaty z uwzględnieniem dynamiki i kinematyki ruchu, przy założeniu braku zjawisk aeroelastyczności. W prezentowanym przykładzie przedstawiona została problematyka równowagi sił na wirniku na skutek zmiany parametrów konstrukcyjnych dla 3-łopatowego przegubowego wirnika o promieniu R=1m i cięciwie łopaty C=0,07m, dla stanów lotu związanych z zawisem oraz lotami z prędkością postępową do V=150km/h. Założona maksymalna masa startowa teoretycznego wiropłata MTOW=100kg.Powyższe analizy nie uwzględniają procesów związanych z doborem i redukcją oporów szkodliwych profili aerodynamicznych. Nie zawarto również analiza momentu statycznego łopaty względem przegubu wahań pionowych. Wartości współczynnika kompensatora wahań i przekręceń, oraz współczynnika strat mechanicznych zostały dobrane doświadczalnie oraz na bazie literatury [1,2] i doświadczenia zawodowego.

EN

The article describe simplified methodology selection of elementary technical parameters used in main rotor blades designee process. Designee process that utilize passive methodology of optimization isolate rotors performance. In numerical analysis were used blade elements algorithms take into account the dynamic behavior of full articulated main rotor hub and without aeroelasticity effect. In article example was presented problematic of rotor forces equilibrium and correlation with designee parameters. All analysis were performed for 3 blades main rotors, 1m of rotor radius and 0,07m of blade chord. For calculation were used theoretical Maximum Take Of Weight MTOW=100kg, and speed range V=0-150km/h. All analysis were performed without process of justification suitable airprofile and drag reduction. Selection of blade inertial moment(flapping hinge) and pitch-flap coupling were omitted. Preliminary value of above mentioned parameters was selected base on literature[1, 2] and work experiences.

11

Koncepcja hybrydowego statku powietrznego z napędem wielowirnikowym

Czyż Z., Raczyński R., Wendeker M.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

2936--2945

PL

W pracy przedstawiono koncepcje hybrydowego statku powietrznego z napędem wielowirnikowym.Ze względów ekonomicznych napędy wielowirnikowe nie są korzystne i podczas ich ruchu postępowego wzrasta diametralnie zapotrzebowania na moc. Stosunek zapotrzebowania na moc do mocy potrzebnej przy zawisie P/Ph w zależności od stosunku siły ciągu do siły ciągu przy zawisie T/Th rośnie liniowo. W przypadku zespołu napędowego wiatrakowca o maksymalnej masie startowej 1800 kg zapotrzebowanie na moc maleje aż do osiągnięcia prędkości lotu równej około 25 m/s. Jednak dzisiejsze wiatrakowce ze względów konstrukcyjnych nie mogą chociażby wykonywać zawisu i latać z bardzo małymi prędkościami. Połączenie zalet wiatrakowców i wielowirnikowych statków powietrznych wydaje się być bardzo dobrą alternatywą dla indywidualnych środków transportu lotniczego. W artykule zawarto ciąg argumentów potwierdzających słuszność postawionego celu, opisano założenia nowego hybrydowego statku powietrznego oraz przedstawionowstępne wyniki symulacji opływu z wpływem dodatkowych wielowirnikowych zespołów napędowych wytwarzających siłę ciągu. Trójwymiarowe obliczenia CFD wykonano za pomocą programu ANSYS Fluent.

EN

The paper presents the concept of a hybrid multi-rotor aircraft. Multi-rotor powertrains are not preferred for economic reasons and while operating, their power demand can dramatically increase. The ratio of power demand to hover power expressed as P/Ph depending on the ratio of thrust to hover thrust expressed as T/Th shows a linear increase. In the case of a powertrain in a gyroplane of 1800 kg of take-off weight, its power demand decreases until a flight speed of about 25 m/s is reached. However, for their construction, today's gyroplanes cannot even hover and fly at low speeds. The combination of the advantages of gyroplanes and multi-rotor aircraft seems to be a very good alternative for individual modes of air transport. The paper provides a set of arguments to justify this objective, describes the assumptions for a novelty type of hybrid aircraft and presents the preliminary results of the simulation of around flow including the impact of additional multi-rotor powertrains to generate thrust. The three-dimensional CFD calculations were performed using the ANSYS Fluent software.

12

Komputerowe wspomaganie projektowania reakcyjnej turbiny parowej działającej w podciśnieniowym obiegu Rankine’a

Porzak M., Paszko M., Wendeker M.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

8875--8881

PL

W artykule opisano ideę działania turbiny parowej Herona oraz przedstawiono sposoby i możliwości wykorzystania metodologii CAD (programu CATIA V5) oraz programów komputerowych zaliczających się do grupy CFD (Fluent 13) w celu zaprojektowania i przeprowadzenia symulacji urządzenia, opartego na działaniu turbiny parowej Herona i obiegu Rankine’a w obniżonym ciśnieniu, służącego do odzyskiwania energii z ciepła odpadowego, niskotemperaturowego. Następnie opisano możliwość wykorzystania oprogramowania LABView w celu stworzenia systemu pomiarowego odczytującego dane z czujników pomiarowych zamontowanych na urządzeniu. System pomiarowy stworzono w taki sposób aby możliwe było zapisanie otrzymanych wyników do pamięci komputera oraz późniejsze porównanie danych dla różnych nastawień urządzenia (np.: dla różnych geometrii turbiny, różnych ciśnień panujących wewnątrz urządzenia bądź dla różnych elementów konstrukcyjnych turbiny). Uznano, że odzysk ciepła odpadowego powinien stanowić istotną rolę w dążeniu do zwiększenia wydajności i sprawności maszyn i silników co przełoży się na zmniejszenie ich negatywnego wpływu na środowisko.

EN

The article describes the concept of Hero’s steam turbine and presents ways of using the CAD methodology (esp.: CATIA V5) and CFD systems (esp.: Fluent 13) in order to design and simulate the device, based on the Hero’s steam turbine and Rankine cycle under reduced pressure, used to recover energy from waste heat of a low temperature. Further described the possibility of using LabVIEW software to create a system of data analysis acquired from the device’s sensors. The system is created in such a way as to be able to write the obtained results into the computer memory and subsequently compare the data for different settings of the device (e.g. .: for different turbine geometry, different operating pressures or for different structural elements of the turbine). It was considered that the recovery of waste heat should be an important role in the quest to increase productivity and efficiency of machines and engines, which will also result in reducing their environmental impact.

13

Badania symulacyjne eksploatacji helikopterowego silnika o zapłonie samoczynnym

Pietrykowski K, Magryta P., Wendeker M, Czyż Z.

Logistyka

|

2014

|

nr 3

5111--5117

PL

W artykule przedstawiono koncepcję zastosowania silnika wysokoprężnego do napędu lekkiego śmigłowca. Zaprezentowano analizę porównawczą kosztów eksploatacji helikoptera ze standardowym silnikiem turbinowym oraz nowoczesnym silnikiem diesla. Analiza ta opierała się głównie na porównaniu wartości zużycia paliwa w jednostce napędowej silnika Diesla otrzymanych na podstawie badań symulacyjnych do danych literaturowych zużycia paliwa dla silnika turbinowego. Badania zużycia paliwa przeprowadzono w programie symulacyjnym AVL Boost dla określonej ścieżki lot odpowiadającej scenariuszowi lotu pasażerskiego. Scenariusz ten zawierał zestaw operacji i stanów lotu niezbędnych dla startu, przelotu, lądowania, odebrania pasażera, ponownego startu, przelotu w miejsce docelowe i ponownego lądowania. Jak wykazano zużycie paliwa przez silnik Diesla jest znacznie mniejsze w porównaniu do silnika turbinowego napędzającego helikopter klasy lekkiej.

EN

The article presents the concept of the use of the diesel engine to power a light helicopter. A comparative analysis of helicopter operating costs with a standard turbine engine and a modern diesel engine was presented. This analysis was based mainly on a comparison of the diesel engine fuel consumption on the basis of simulation studies to literature data of fuel consumption for a turbine engine. The fuel consumption study was conducted in the simulation software AVL Boost for a specific flight path corresponding to the scenario of passenger flight. This scenario contains a set of operations and flight conditions necessary for take-off, flight, landing, passenger pickup, restart, flight to the destination and re-landing. As indicated fuel consumption of a diesel engine is significantly smaller than in a light helicopter powered by turbine engine.

14

Badania symulacyjne bezpośredniego wtrysku gazu ziemnego do komory spalania dwupaliwowego silnika o zapłonie samoczynnym

Biały M., Wendeker M.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

1876-1884

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań numerycznej analizy kąta początku wtrysku paliwa alternatywnego do komory spalania silnika Diesla. Na podstawie geometrii silnika ADCR, produkcji Andoria-Mot, wykonano model CFD obejmujący komorę spalania oraz kanały w głowicy wraz z dyszą wtryskiwacza CNG. Model umożliwił przeprowadzenie symulacji procesu napełniania, sprężania oraz procesu tworzenia mieszanki. Za pomocą specjalnie opracowanego wtryskiwacza sprężonego gazu ziemnego, zamontowanego w gnieździe świecy żarowej, gaz dostarczano do przestrzeni roboczej silnika. Inicjację procesu spalania realizowano za pomocą wtrysku dawki pilotażowej oleju napędowego, po czym spalano metan. W pracy określono dopuszczalny przedział kątowy wtrysku CNG, ze względu na ciśnienie zasilania gazu, ciśnienie panujące w przestrzeni roboczej, czy prędkość obrotową wału korbowego silnika z wykorzystaniem oprogramowania z grupy AVL. Proponowane rozwiązanie przyczynia się do obniżenia zużycia ropopochodnego paliwa (oleju napędowego), zmniejszy emisję toksycznych składników zawartych w gazach spalinowych oraz korzystnie przełoży się na nakłady finansowe ponoszone na zakup paliwa do silników trakcyjnych i stacjonarnych wyposażonych w jednostkę o zapłonie samoczynnym.

EN

The article presents the results of numerical analysis of timing injection angle of an alternative fuel injection into the combustion chamber of the Diesel engine. Based on the ADCR engine geometry, production Andoria-Mot, a CFD model of combustion chamber and ducts in the engine head with CNG injector nozzle was made. Model enabled the simulation of the filling, compress and mixture creation process. Using a specially developed, compressed natural gas injector, mounted in the socket of the glow plug, the gas was supplied to the working space of the engine. Initiation of the combustion process was carried out by a pilot injection of diesel oil, then methane was combusted. The paper defines the acceptable range of angular CNG injection, due to the pressure of the gas supply, the pressure in the working space, the engine speed rotation by means of AVL simulation software. The proposed solution helps to reduce the consumption of petroleum fuel (diesel), reduce the release of toxic components contained in the exhaust gases and, preferably, will translate into financial expenditures incurred for the purchase of fuel for traction and stationary engines equipped with compression-ignition unit.

15

Badania eksploatacyjne pojazdu z bezpośrednim wtryskiem benzyny na hamowni podwoziowej

Sochaczewski R., Barański G., Wendeker M.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

9826--9834

PL

Artykuł zawiera opis badań stanowiskowych pojazdu z bezpośrednim wtryskiem benzyny. Przedstawiono układ akwizycji i monitorowania danych pomiarowych przy zastosowaniu środowiska LabView. Oprogramowanie umożliwia pomiar, wizualizację i rejestrację sygnałów analogowych a następnie ich przetworzenie i analizę. Wykonana aplikacja służy do analizy parametrów pracy silnika, umożliwia wyznaczenie charakterystyk czasów wtrysku benzyny, kątów początku wtrysku oraz ciśnienia paliwa w zasobniku w zależności prędkości obrotowej silnika i jego obciążenia. Otrzymane wyniki pozwoliły na przeprowadzenie analizy strategii sterowania procesem tworzenia mieszanki palnej doładowanego silnika zasilanego bezpośrednim wtryskiem benzyny.

EN

The paper describes the stand tests on the vehicle with gasoline directinjection. The acquisition system and monitoring measurement data are presented in the LabView environment. This software allows us to measure, visualise, record, process and analyse analogue signals. This applicationanalyses engine operating parameters and allows for determining thecharacteristics of gasoline injection timing, start injection angles andfuel pressure in the tank respecting engine speed and load. The results allowed us to analyse the control strategy of the formation of acombustible mixture in the supercharged engine with gasoline directinjection.

16

Analiza wpływu przepisów i standardów na konstrukcję elektronicznego systemu zapłonowego lotniczego silnika tłokowego

Czarnigowski J., Jakliński P., Zyska T., Klimkiewicz J., Wendeker M.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

2869--2876

PL

W artykule przedstawiono analizy wybranych, europejskich przepisów lotniczych oraz standardów międzynarodowych na konstrukcję elektronicznego systemu zapłonowego lotniczego silnika tłokowego. Przedstawiono podstawę prawną wymagań konstrukcyjnych i organizacyjnych wynikających z prawa lotniczego i przepisów powiązanych. Następnie przedstawiono podstawowe wymagania wynikające z przepisów podstawowych oraz powiązanych z nimi rozporządzeń i standardów dla konstrukcji lotniczych. Analizę przeprowadzono pod kątem konstrukcji układu zapłonowego. Wykazano, że przepisy i standardy bardzo silnie wpływają zarówno na samą konstrukcję jak i na proces jej tworzenia i testowania.

EN

The paper is an analysis of selected European regulations and international standards on the design of electronic ignition system of an aircraft piston engine. Applicable laws and regulations were listed. Then their basic requirements for aircraft ignition system design were analyzed with regard to international standards. It was concluded that regulations and standards strongly affect not only the design (as a final product of the design process) but also the process itself and testing of the designed systems.

17

Analiza ekonomiczna zastosowania technologii autobusowych struktur fotowoltaicznych w warunkach miejskich

Wendeker M., Barański G., Gęca M.

Logistyka

|

2014

|

nr 3

6652--6659

PL

Autobus miejski jest obciążony elektrycznie przez dużą ilość odbiorników zamontowanych na jego pokładzie. W artykule przeprowadzono analizę kosztów generowania 1 kWh energii elektrycznej z energii chemicznej paliwa. Obliczenia wykonano na podstawie prac naukowych oraz własnych badań pojazdowych prowadzonych wraz z lubelskim MPK, biorą pod uwagę moc odbiorników elektrycznych, cenę paliwa, sprawność systemu fotowoltaicznego oraz jego koszt zabudowy, a także sprawność silnika spalinowego w ruchu miejskim. Łańcuch strat w urządzeniach pomiędzy zbiornikiem paliwa a siecią elektryczną autobusu powoduje, że zaledwie 11,5% energii chemicznej paliwa zamieniane jest na energię elektryczną. Oznacza to, że 1 kWh energii elektrycznej pochodzącej z paliwa autobusowego kosztuje około 3,15 zł. Obliczono zapotrzebowanie na energię elektryczną dla autobusu w ciągu roku, którą zbilansowano z potrzebną ilością paliwa do jej wytworzenia. Na podstawie rzeczywistych pomiarów nasłonecznienia na dachu autobusu oszacowano ilość energii elektrycznej pochodzącej z paneli fotowoltaicznych, która może zastąpić energię z konwersji energii chemicznej paliwa na energię elektryczną w alternatorze. Oszacowano, że instalacja fotowoltaiczna zwróci się w ciągu 3 lat użytkowania i pozwoli oszczędzać średnio 5% paliwa rocznie.

EN

The city bus is electrically charged by a large number of receivers mounted on the deck. The cost-analysis of generating 1 kWh of electric energy from the fuel chemical energy was carried out. The calculations were made on the basis of both review of the literature and research carried along with the Lublin Municipal Transport Company (MPK), and include the power of the electrical receivers, the fuel price, the efficiency of photovoltaic system, the cost of its installation and the efficiency of internal-combustion engine in urban traffic. The succession of losses in devices between the petrol tank and the bus electricity network causes the conversion of only 11.5% of chemical energy into electric energy. It means that the cost of 1 kWh of electric energy from the bus fuel is approximately 3,15 zł. The one-year bus demand for the electric energy was calculated and balanced with the required amount of fuel. Based on actual insolation measurements on the roof of the bus, the amount of electric energy from photovoltaic panels, which can replace the energy from chemical to electric energy conversion in the alternator was evaluated. It was estimated that the photovoltaic installation would pay of itself within 3 years of use and will save an average of 5% of fuel per year.

18

Analiza drgań tłokowego silnika lotniczego

Skiba K., Wendeker M., Czarnigowski J., Ferdynus M., Sokołowski P.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

9591--9598

PL

W artykule opisano analizę drgań lotniczego silnika tłokowego ASz-62IR-16E. Wyniki opracowano na podstawie spektrum drgań jednostki napędowe, oraz wartości skutecznych przyspieszeń drgań RMS dla określonych prędkości obrotowych. Przedstawiono sposób identyfikacji częstotliwości szczytowych wartości amplitud dla widma drgań. Omówiono również zależność prędkości obrotowych jednostki napędowej na drgania generowane przez silnik. Ustalono zakres prędkości obrotowych mających wpływ na powstawanie okresowych wymuszeń.

EN

The article describes the vibration analysis of aviation piston engine ASz-62IR-16E. The results are based on the vibration spectrum of the engines, and the effective RMS accelerations for specific speeds. The paper presents a method of identifying the frequency of peak amplitudes of vibration spectra. It also discusses the dependence of rotational speed of the drive unit to the vibrations generated by the engine. Established speed range having an impact on the formation of periodic excitations.

19

Wind turbine operation parameter characteristics at a given wind speed

Kamiński Z., Czyż Z., Wendeker M.

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2014

|

Vol. 8, nr 22

75--82

EN

This paper discusses the results of the CFD simulation of the flow around Vertical Axis Wind Turbine rotor. The examined rotor was designed following patent application no. 402214. The turbine operation is characterised by parameters, such as opening angle of blades, power, torque, rotational velocity at a given wind velocity. Those parameters have an impact on the performance of entire assembly. The distribution of forces acting on the working surfaces in the turbine can change, depending on the angle of rotor rotation. Moreover, the resultant force derived from the force acting on the oncoming and leaving blades should be as high as possible. Accordingly, those parameters were individually simulated over time for each blade in three complete rotations. The attempts to improve the performance of the entire system resulted in a new research trend to improve the performance of working turbine rotor blades.

20

Wpływ spalania stukowego na obciążenie układu korbowo-tłokowego z wykorzystaniem oprogramowania MSC ADAMS

Biały M., Wendeker M., Szlachetka M., Magryta P.

Combustion Engines

|

2013

|

R. 52, nr 3

421--427

PL

W artykule przedstawiono wpływ spalania stukowego na obciążenie układu korbowo-tłokowego silnika samochodowego. Spalanie stukowe generuje obciążenie wału korbowego, a tym samym wzrost drgań mechanicznych przenoszonych na korpus silnika. Wzrost amplitudy i częstotliwości drgań może przenosić się na układ napędowy jak i na część pasażerską pojazdu. W oparciu o badania symulacyjne podjęto próbę określenia stopnia wzrostu obciążenia wału korbowego silnika dla procesu spalania z zaburzeniem oraz przy jego braku. W tym celu, w czasie badań hamownianych silnik zasilano oryginalnym paliwem oraz paliwem o wysokiej skłonności do występowania stuku jakim jest wodór gazowy. Rejestrowano przebieg ciśnienia indykowanego w komorze spalania dla pracy normalnej oraz przy występowaniu zjawiska stuku. Wykorzystano je do modelowania sił tłokowych w środowisku CAE, w oprogramowaniu MSC ADAMS, dla modelu bryłowego układu korbowo-tłokowego silnika badawczego. W artykule przeanalizowano wielkość wzrostu obciążenia wału korbowego w przypadku wystąpienia procesu spalania stukowego.

EN

Paper presents the knock influence on the load of the piston-crank system in automotive engine. Knocking combustion generates crankshaft load and increases the mechanical vibrations transmitted to the motor housing. The increase in the amplitude and frequency of vibration can be transmitted on the transmission system and on the passenger part of the vehicle. Based on simulation studies, authors attempted to determine the load increase in the engine for the combustion process with the knocking, and in its absence. For this purpose, during the test, engine was suplly by original fuel and the hydrogen gas wich is a fuel with high propensity to knocking combustion. Indicated pressure in the combustion chamber for normal operation and in the presence of the knocking phenomenon was recorded. This value was used for piston forces simulation in the CAE environment, with the use of MSC ADAMS software for piston-crank system solid model. The article examines the crankshaft load increase in the case of combustion knocking.