Повышение эффективности работы жидкостного подогревателя при предпусковой подготовке двигателя внутреннего сгорания

Повышение эффективности работы жидкостного подогревателя при предпусковой подготовке двигателя внутреннего сгорания

Автор: Самиков Руслан Фанзилович, Нигматуллин Шамиль Файзрахманович, Разяпов Махмут Магдутович, Козеев Арсений Александрович, Смольянов Алексей Викторович, Галин Дмитрий Александрович

Журнал: Инженерные технологии и системы @vestnik-mrsu

Рубрика: Машиностроение

Статья в выпуске: 2, 2021 года.

Бесплатный доступ

Введение. В данной статье объектом исследования является система энергоснабжения предпускового подогревателя. Цель - оценить возможность использования термоэлектрического генератора для питания жидкостного предпускового подогревателя с оптимизацией проточной части теплообменника термоэлектрического генератора. Материалы и методы. Предложено использовать термоэлектрический генератор в качестве дополнительного источника энергии для снижения потребления электроэнергии предпусковым подогревателем. В процессе выполнения работы были смоделированы различные конструкции проточной части теплообменника термоэлектрического генератора. Был проведен термический и гидродинамический анализ в программных средах ANSYS Workbench, Solidworks Flow Simulation, по результатам которого определена наиболее эффективная конструкция проточной части теплообменника термоэлектрического генератора. Результаты исследования. Была собрана экспериментальная установка, и выведена зависимость влияния температурных режимов работы предпускового подогревателя на выходные показатели термоэлектрического генератора. Обсуждение и заключение. Доказана возможность снижения энергопотребления аккумуляторной батареи автотранспортного средства при тепловой подготовке двигателя внутреннего сгорания путем применения термоэлектрического генератора, адаптированного к системе энергоснабжения жидкостного предпускового подогревателя.

Еще

Предпусковой подогреватель, термоэлектрический генератор, теплообменник, тепловая подготовка, гидродинамический расчет теплообменника

Короткий адрес: https://sciup.org/147234633

IDR: 147234633   |   DOI: 10.15507/2658-4123.031.202102.304-320

Список литературы Повышение эффективности работы жидкостного подогревателя при предпусковой подготовке двигателя внутреннего сгорания

  • Неговора, А. В. Обоснование конструктивно-режимных параметров предпускового подогревателя / А. В. Неговора, Д. А. Гусев // Труды ГОСНИТИ. - 2016. - Т. 125. - С. 90-96. - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=27657634 (дата обращения: 01.03.2021). - Рез. англ.
  • Михайловский, В. Я. Режимы работы автомобилей при пониженных температурах. Необходимость использования нагревателей и рациональность применения термогенераторов для их работы / В. Я. Михайловский, Н. В. Максимук // Термоэлектричество. - 2015. - № 3. - С. 20-30. - URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/ter_2015_3_5 (дата обращения: 01.03.2021). - Рез. англ.
  • Bell, L. E. Cooling, Heating, Generating Power, and Recovering Waste Heat with Thermoelectric Systems / L. E. Bell. - DOI 10.1126/science.1158899 // Science. - 2008. - Vol. 321, Issue 5895. - Pp. 1457-1461. -URL: https://science.sciencemag.org/content/321/5895/1457 (дата обращения: 01.03.2021).
  • New Perspectives in Thermoelectric Energy Recovery System Design Optimization / T. J. Hendricks, N. K. Karri, T. P. Hogan, Ch. J. Cauchy. - DOI 10.1007/s11664-012-2406-x // Journal of Electronic Materials. - 2013. - Vol. 42. - Pp. 1725-1736. - URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s11664-012-2406-x#citeas (дата обращения: 01.03.2021).
  • Максимук, М. В. Проектування автомобшьного передпускового джерела тепла з термое-лектричним генератором / М. В. Максимук. - DOI 10.20535/1970.54(2).2017.119531 // Вюник национального техшчного унгверситету Украши «Кшвський полггехшчний гнститут». Серш: прила-добудування. - 2017. - № 54 (2). - С. 53-60. - URL: http://visnykpb.kpi.ua/article/view/119531 (дата обращения: 01.03.2021). - Рез. англ.
  • Анатычук, Л. И. Термоэлектрический генератор для бензинового двигателя / Л. И. Анатычук, Р. В. Кузь, Ю. Ю. Розвер // Термоэлектричество. - 2012. - № 2. - С. 97-104. - URL: http://nbuv. gov.ua/UJRN/ter_2012_2_11 (дата обращения: 01.03.2021).
  • LeBlanc, S. Thermoelectric Generators: Linking Material Properties and Systems Engineering for Waste Heat Recovery Applications / S. LeBlanc. - DOI 10.1016/j.susmat.2014.11.002 // Sustainable Materials and Technologies. - 2014. - Vol. 1-2. - Pp. 26-35. - URL: https://www.sciencedirect.com/science/ article/pii/S2214993714000062?via%3Dihub (дата обращения: 01.03.2021).
  • The Influence of Inner Topology of Exhaust Heat Exchanger and Thermoelectric Module Distribution on the Performance of Automotive Thermoelectric Generator / Y. Wang, S. Li, Y. Zhang [et al.]. -DOI 10.1016/j.enconman.2016.08.009 // Energy Conversion and Management. - 2016. - Vol. 126. -Pp. 266-277. - URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890416306811?via%3Dihub (дата обращения: 01.03.2021).
  • Heat Transfer Enhancement of a Modularised Thermoelectric Power Generator for Passenger Vehicles / B. Li, K. Huang, Y. Yan [et al.]. - DOI 10.1016/j.apenergy.2017.08.092 // Applied Energy. - 2017. - Vol. 205. - Pp. 868-879. - URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/ S0306261917311121?via%3Dihub (дата обращения: 01.03.2021).
  • Design of a Thermoelectric Generator for Waste Heat Recovery Application on a Drivable Heavy Duty Vehicle / A. E. Risseh, H.-P. Nee, O. Erlandsson [et al.]. - DOI 10.4271/2017-01-9178 // SAE International Journal of Commercial Vehicles. - 2017. - Vol. 10, Issue 1. - Pp. 26-44. - URL: https://saemobi-lus.sae.org/content/2017-01-9178/ (дата обращения: 01.03.2021).
  • Thermoelectric Generators for Automotive Waste Heat Recovery Systems Part I: Numerical Modeling and Baseline Model Analysis / S. Kumar, S. D. Heister, X. Xu [et al.]. - DOI 10.1007/s11664-013-2471-9 // Journal of Electronic Materials. - 2013. - Vol. 42. - Pp. 665-674. - URL: https://link.springer. com/article/10.1007%2Fs11664-013-2471-9#citeas (дата обращения: 01.03.2021).
  • Efficient Use of Energy Resources of the Generator of Hot Gases in the Thermal Preparation of Motor Vehicles / S. Nigmatullin, I. Gabitov, A. Izmailov [et al.]. - DOI 10.32479/ijeep.8503 // International Journal of Energy Economics and Policy. - 2020. - Vol. 10, Issue 1. - Pp. 228-235. - URL: https:// www.econjournals.com/index.php/ijeep/article/view/8503 (дата обращения: 01.03.2021).
  • Патент № 192532 Российская Федерация, МПК F02N 19/00 (2010.01). Автономная система предпусковой подготовки двигателя с термоэлектрическим генератором : № 2019111818 : заявл. 18.04.2019 : опубл. 23.09.2019 / Габитов И. И., Неговора А. В., Разяпов М. М., Самиков Р. Ф. ; патентообладатель ФГБОУ ВО «Башкирский государственный аграрный университет». - Текст : электронный. - URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU192532U1_20190923 (дата обращения: 01.03.2021).
  • Патент № 72304 Украина, МПК F01N 5/00, H01L 35/00. Автомобшьний обирвач з термо-електричним джерелом живлення : № u 2012 02055 : заявл. 23.02.2012 : опубл. 10.08.2012 / Ана-тичук Л. I., Михайловський В. Я. ; Власник 1нститут термоелектрики Национально! академл наук та Мтшстерства освгги i науки Украши. - 7 с. - URL: https://uapatents.com/7-72304-avtomobilnijj-obigrivach-z-termoelektrichnim-dzherelom-zhivlennya.html (дата обращения: 01.03.2021).
  • Шостаковский, П. Г. Инновационная деятельность компании «Криотерм» в области разработки и производства термоэлектрических приборов и устройств / П. Г. Шостаковский // Инновации. - 2014. - № 2 (184). - С. 137-141. - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22671285 (дата обращения: 01.03.2021). - Рез. англ.
  • Леонтьев, А. И. Выбор оптимального метода интенсификации теплообмена для повышения эффективности термоэлектрического генератора / А. И. Леонтьев, Д. О. Онищенко, Г. А. Ару-тюнян // Теплофизика и аэромеханика. - 2016. - Т. 23, № 5. - С. 779-787. - URL: https://www.sibran. ru/upload/iblock/13e/13e2d1b431080b1dcc8d87186d951529.pdf (дата обращения: 01.03.2021).
  • Повышение эффективности рабочего процесса поршневого двигателя путем прямого преобразования теплоты выпускных газов в электрическую энергию / А. И. Леонтьев, Р. З. Кав-тарадзе, Д. О. Онищенко [и др.]. - DOI 10.7868/S0040364416010051 // Теплофизика высоких температур. - 2016. - Т. 54, № 1. - С. 99-107. - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?doi=10.7868/ S0040364416010051 (дата обращения: 01.03.2021). - Рез. англ.
  • Теоретические и экспериментальные исследования генератора горячих газов с термоэлектрической насадкой / А. В. Неговора, Ш. Ф. Нигматуллин, М. М. Разяпов, Р. Ф. Самиков // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2019. - № 57. - С. 123-128. -URL: https://clck.ru/UnX6h (дата обращения: 01.03.2021). - Рез. англ.
  • Разработка стенда для испытания предпусковых подогревателей силовых агрегатов сельскохозяйственной и строительной техники / Ш. Ф. Нигматуллин, М. М. Разяпов, С. С. Акимов, Р. Ф. Самиков // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. - 2020. -№ 2 (54). - С. 100-105. - URL: https://www.eHbrary.ra/item.asp?id=42982359 (дата обращения: 01.03.2021). - Рез. англ.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp