Applying of a closed work cycle in the piston engine leads usually to delivering of heat to working medium through a heat exchanger (Stirling engine). The heat may get from any type of fuel in an external combustion chamber, which allows on precisely control of combustion process. The paper describes a new conception of two-stroke engine with working medium being in the close system, the best with the perfect gas as argon or helium. The engine has the conventional crank-piston system and an inlet and outlet valves placed in the cylinder head. The delivering process of working medium with high temperature from the heat exchanger takes place through the inlet valve during a few dozen degrees of CA rotation in piston position at TDC. Expansion stroke takes place until outlet valve opens shortly BBDC. The outlet period from the cylinder follows almost at constant pressure and at low temperature to an adiabatic chamber, from where the working medium is compressed by an adiabatic compressor to pressure near pressure being in the heat exchanger. The engine works in two-stroke cycle and enables to get low temperature and pressure as early as BDC through a long time of opening of the outlet valve. The paper presents the ideological scheme of the engine system and theoretical thermal cycle. On this basis one presents the mathematical description of the individual thermodynamic processes with determination of thermal parameters of the characteristic points of the cycle with taking into account of work of the compressor and amount of delivering heat to the exchanger. This article determines also the thermal efficiency of such closed cycle. The presented engine may have a practical applying as a stationary engine in energetic systems, where as fuel may be biomass, which globally influences on decreasing of CO2 and NOx by temperature control of the combustion process.
PL
Zastosowanie zamkniętego obiegu pracy w silniku tłokowym prowadzi zwykle do dostarczenia ciepła do czynnika roboczego poprzez wymiennik ciepła (silnik Stirlinga). Ciepło można uzyskać z dowolnego paliwa w zewnętrznej komorze spalania, co pozwala na dokładniejszą kontrolę procesu spalania. Artykuł opisuje nową koncepcję silnika dwusuwowego z czynnikiem roboczym będącym w układzie zamkniętym, najlepiej gazem doskonałym takim, jak hel czy argon. Silnik ma konwencjonalny układ korbowo-tłokowy oraz zawór dolotowy oraz zawór wylotowy umieszczone w głowicy. Proces dostarczenia czynnika gazowego o wysokiej temperaturze z wymiennika ciepła zachodzi przez zawór dolotowy przez kilkadziesiąt stopni OWK przy położeniu tłoka w GMP. Proces rozprężania odbywa się się do czasu otwarcia zaworu wylotowego krótko przed DMP. Okres wylotu gazu z cylindra następuje prawie przy stałym ciśnieniu i niskiej temperaturze do adiabatycznego zbiornika, skąd czynnik roboczy jest sprężany przez sprężarkę adiabatyczną do ciśnienia panującego w wymienniku ciepła. Silnik pracuje w cyklu dwusuwowym i zapewnia uzyskanie niskiej temperatury oraz ciśnienia począwszy od DMP przez długi czas otwarcia zaworu wylotowego. Artykuł przedstawia schemat ideowy układu oraz teoretyczny obieg cieplny. Na tej podstawie przedstawiono opis matematyczny poszczególnych przemian termodynamicznych z określeniem parametrów termicznych charakterystycznych punktów obiegu z uwzględnieniem pracy wykonanej przez sprężarkę oraz dostarczonego ciepła w wymienniku. W pracy określono również sprawność cieplną takiego obiegu. Przedstawiony silnik może mieć praktyczne zastosowanie jako silnik stacjonarny w układach energetycznych, gdzie paliwem może być biomasa, co globalnie wpływa na zmniejszenie emisji CO2 oraz NOx przez kontrolowanie temperatury procesu spalania.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W referacie przedstawiono możliwość wykorzystania do napadu wózka tramwaju grupowego układu napędowego z dwoma silnikami indukcyjnymi zasilanym z jednego falownika napięciowego. Jeden z silników sterowany jest wektorowe realizując algorytm pośredniego sterowania momentu i strumienia i pracuje w układzie zamkniętym ze sprzężeniem od prądu stojana i prędkości kątowej wirnika. Silnik towarzyszący zasilany jest tym samym napięciem co silnik sterowany i pracuje w układzie otwartym. Proponowana strategia sterowania polega na wymuszaniu prądu stojana i pulsacji poślizgu. Zamieszczono wyniki badań napędu przy wykorzystaniu symulacji komputerowej.
EN
In the paper an implementation of a vector control to the tram drive unit consisting of two induction motors fed from one voltage inverter was discussed. One of the motors is fully controlled with stator current and shaft speed feedback. The proposed strategy based on indirect torque and flux control uses appropriate forcing of the stator current and slip frequency. The uncontrolled motor is sourced with the same voltage as the controlled one. The results of computer simulation for such a drive were shown.
Wstęp i cele: W pracy przedstawiono interpretację pierwszej zasady termodynamiki dla układów zamkniętych i otwartych. Opisano analizę pracy dla układu zamkniętego i układu otwartego. Omówiono problem zmiany energii wskutek wymiany substancji oraz podano bilans energii w układach otwartych. Ponadto pokazano porównanie równań pierwszej zasady termodynamiki układu zamkniętego z układem otwartym. Materiał i metody: Materiał stanowią źródła z literatury z zakresu termodynamiki, na podstawie których wykonano opracowania własne. W pracy zastosowano metodę analizy teoretycznej. Wyniki: Rezultatem analizy jest opracowanie i podanie wzorów opisujących pracę zarówno w układzie zamkniętym jak i układzie otwartym. Ponadto opracowano opis analityczny dotyczący zmiany energii wskutek wymiany substancji. Również opracowano analitycznie bilans energii w układach otwartych. Dla omawianych zagadnień podano interpretacją graficzną. Wniosek: W zagadnieniach termodynamiki układ otwarty można traktować jak układ zamknięty, w którym uwzględnia się pracę wykonaną na wymianę substancji.
EN
Introduction and aim: The paper presents some interpretation of the first law of thermodynamics for closed and open systems. It describes the analysis of operation for the closed and open system. Have been discussed the problems of energy changes as a result of the exchange of substances and energy balance in open systems. In addition, has been shown the comparison of the equations in the first law of thermodynamics of closed system with an open system. Material and methods: Material covers some sources form the literature in the field of thermodynamics. Basing on that material some own considerations have been described in the paper. The method of theoretical analysis has been shown in the paper. Results: The result of the analysis is to develop and provide models describing the work in both a closed and an open system. Furthermore, an analytical description for the energy change due to the exchange of substances has been elaborated in this paper. Also has been developed analytically energy balance in open systems. For presented problems have been given a graphical interpretation. Conclusion: In some thermodynamics problems an open system can be treated as a closed system, which takes into account the work done on the exchange of substances.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.