Nghiên cứu mô phỏng ứng suất và chuyển vị của piston động cơ khí sinh học chuyển đổi

Chỉ số đề mục

2

Lĩnh vực nghiên cứu

Chế tạo máy nói chung

Dạng tài liệu

Tác giả

Trần Anh Đức, Nguyễn Đức Khánh⁽¹⁾, Hoàng Đình Long, Bùi Văn Chinh

Nhan đề

Nghiên cứu mô phỏng ứng suất và chuyển vị của piston động cơ khí sinh học chuyển đổi

Nhan đề tiếng anh

A simulation study on stress and deformation on piston of a converted biogas engine

Nguồn trích

Khoa học và Công nghệ (Đại học Công nghiệp Hà Nội)

Năm xuất bản

2022

Số

4

Trang

103-107

ISSN

1859-3585

Từ khóa

Nghiên cứu, Ứng suất, Chuyển vị, Piston, Động cơ, Khí sinh học

Từ khóa tiếng anh

Alternative fuel, biogas, engine conversion.

Tóm tắt

Trình bày kết quả nghiên cứu mô phỏng chu trình công tác của động cơ sử dụng nhiên liệu khí sinh học hoán cải từ động cơ diesel truyền thống. Động cơ diesel nguyên bản được hoán cải giảm tỉ số nén xuống giá trị phù hợp với nhiên liệu khí sinh học. Hình dạng buồng cháy và tỷ số nén được điều chỉnh bằng cách thay đổi biên dạng đỉnh piston của động cơ. Các thông số làm việc như nhiệt độ và áp suất bên trong xylanh được mô phỏng bằng phần mềm mô phỏng nhiệt động học một chiều AVL Boost. Kết quả nghiên cứu cho thấy khi sử dụng nhiên liệu khí sinh hoc, áp suất khí thể giảm từ 8,61MPa xuống 5,47MPa. Trong khi nhiệt độ lại có xu hướng tăng lên so với động cơ diesel nguyên bản, từ 2175K lên 2385K. Ứng suất cơ và chuyển vị trên đỉnh piston nguyên bản và sau cải tiến được mô phỏng bằng phương pháp phần tử hữu hạn. Kết quả cho thấy, giá trị ứng suất lớn nhất là 3,425.109 N/m2 và 4,224.109 N/m2 đối với mô hình nguyên bản và sau hoán cải.

Tóm tắt tiếng anh

This paper presents the simulation study results on the high-pressure cycle of a biogas engine converted from a conventional diesel engine using dedicated software. The original diesel engine was modified to reduce the compression ratio to suit biogas fuel. The original engine's combustion chamber and compression ratio were changed by modifying the piston crown to heron type. Thermodynamic simulation software AVL Boost determined the parameters of in-cylinder pressure and temperature. The results show that the in-cylinder pressure decreased compared to diesel, 8.61MPa to 5.74MPa when using biogas fuel. However, the incylinder temperature increased from 2175K to 2385K. The effect of the mechanical and thermal load on the piston of the original engine and converted one was simulated by the finite element method. The maximu stress on piston head was 3.425x109 N/m2 và 4.224x109 N/m2 for the original and converted engine.

Kí hiệu kho

TTKHCNQG, CVt 70

File toàn văn

Xem toàn văn