ДОСЛІДЖЕННЯ ОСОБЛИВОСТЕЙ ВИКОРИСТАННЯ ІМПУЛЬСНИХ ДВОНАПРАВЛЕНИХ ТУРБІН В ТЕРМОАКУСТИЧНИХ ТЕПЛОВИХ МАШИНАХ

  • В. В. Коробко Національний університет кораблебудування імені адмірала С. О. Макарова, м. Миколаїв https://orcid.org/0000-0001-5761-6824
  • О. О. Московко Національний університет кораблебудування імені адмірала С. О. Макарова, м. Миколаїв https://orcid.org/0000-0002-3848-5651
  • І. В. Воронов Національний університет кораблебудування імені адмірала С. О. Макарова, м. Миколаїв
Ключові слова: імпульсна двонаправлена турбіна, скидні енергетичні ресурси, термоакустика, теплові машини

Анотація

Cтворення ефективних систем використання низькотемпературних джерел теплової енергії є важливою задачею для енергетики, промисловості, транспорту, флоту. Вдосконалення теплових двигунів зумовлює постійне зниження температурного рівню скидної теплоти. Впровадження LNG палив додає так звані «кріогенні» теплові ресурси систем регазифікації скрапленого газу. Термоакустичні технології потенційно здатні забезпечити можливості утилізації низькотемпературних скидних теплових ресурсів. Упровадженню цих технологій заважає складність безпосереднього отримання електричної енергії від термоакустичних двигунів. Використання п’єзоперетворювачів і лінійних електричних генераторів призводить до зростання вартості таких систем, обмежує їх потужність і погіршує надійність. Впровадження імпульсних двонаправлених турбін (ІДТ) має сприяти вирішенню проблеми. За допомогою програми DELTA EC проведені варіантні розрахунки термоакустичного двигуна (ТАД) з циклом Брайтона. У результаті конструкція ТАД була оптимізована для використання ІДТ. У роботі досліджені характеристики опитного зразку ІДТ, надано опис експериментального стенду, приведені результати експериментальних досліджень, визначені напрямки подальшої діяльності.

Посилання

1. Swift G. W. & Wollan J. J. Thermoacoustics for liquefaction of natural gas / // GasTIPS, Volume 8, Number 4, 21-26
2. De Blok, K. (2008). Low operating temperature integral thermo acoustic devices for solar cooling and waste heat recovery. Acoustic-2008, International conference. Paris, 18–24.
3. Robert M. (2011). Keolian Truck Thermoacoustic Generator and Chiller. Final Report. DOE Project DE-FC26-04NT42113 CPR/IW Project 17057. Applied Research Laboratory. The Pennsylvania State University.
4. Kees de Blok, Acoustic to electric power conversion/ Kees de Blok, Pawel Owczarek, Maurice Francois, // Aster Thermoacoustics-2014. http://www.aster-thermoacoustics.com/
5. Thakker A., Hourigan F. Modeling and scaling of the impulse turbine for wave power applications // Renewable Energy. 2004. V. 29, no. 3. P. 305–317
6. Bruno Pereias at all. «An improved radial impulse turbine for OWC». // Renewable Energy 36 (2011) 1477-1484.
7. De Blok, K. Bi-directional turbines for converting acoustic wave power into electricity //[Text] / Kees de BLOK/ http://www.aster-thermoacoustics.com/
8. Kloprogge T. Turbine design for thermo-acoustic generator: Masters thesis. Aeronautical Engineering, Hogeschool. Holland Delft, 2012. 72 p.
9. Korobko V.V. Chyslove modelyuvannya sudnovoyi termoakustychnoyi systemy rehazyfikatsiyi LNG palyv // Naukovyy visnyk Khersons’koyi derzhavnoyi mors’koyi akademiyi. – Kherson : Vydavnytstvo KhDMA, 2015. – # 2 (12). – S. 36-42
10. Ward B. Design Environment for Low-amplitude Thermoacoustic Energy Conversion / B. Ward, J. Clark, G. Swift // Los Alamos National Laboratory. – 2008. – 282 p.
Опубліковано
2016-07-23