تحلیل انرژی و اگزرژی سیستم تولید قدرت یک موتور دیزل دریایی

نویسندگان

چکیده

این مقاله به تحلیل انرژی و اگزرژی سیستم تولید قدرت یک موتور دیزل دریایی kW2700 می‌پردازد. سیستم تولید قدرت شامل موتور دیزل، توربوشارژر، مدارخنک کاری دمابالا و دماپائین آب و مبدلهای حرارتی می‌باشد. درون خنک‌کن میانی، دمای هوای فشرده شده‌ی بعد از کمپرسور به وسیله‌ی مدار دمابالا ودماپائین سیستم خنک‌کاری پائین می‌آید. همچنین، روغن موتور درون مبدل روغن به کمک مدار دماپائین خنک‌ می‌شود. تحلیل اگزرژی کمک می‌کند تا نقاط بحرانی که بیشترین بازگشت‌ناپذیریها درآن رخ می‌دهد شناسایی شوند. نتایج این تحقیق می‌تواند به منظور بهبود عملکرد سیستم مورد استفاده قرار گیرد. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد تخریب اگزرژی در موتور دیزل % 9/41 اگزرژی سوخت ورودی و % 9/86 کل تخریب اگزرژی سیستم را شامل می‌شود. با وجود اینکه خنک‌کن میانی و مبدل روغن % 18 اتلاف حرارتی سیستم را شامل می‌شوند ولی کمتر از % 8/1 از اگزرژی سوخت ورودی را هدر می‌دهند. همچنین درحالی که توربوشارژر نقشی در بالانس انرژی سیستم بازی نمی‌کند، موجب می‌شود % 5/4 از اگزرژی سوخت ورودی تخریب شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

ENERGY AND EXERGY ANALYSIS OF POWER GENERATION SYSTEM OF A MARINE DIESEL ENGINE

نویسندگان [English]

  • Niroomand
  • Saidi
چکیده [English]

This paper presents energy and exergy analysis of the power generation system of a 2700 kW marine diesel engine. The power generation system is consisted of diesel engine, turbocharger, high and low temperature water cooling system, and heat exchangers. Compressed air is passed through the compressor and is cooled using an intercooler by high and low temperature cooling system. In addition, oil temperature is lowered in the oil heat exchanger via the low temperature cooling system. Implementation of exergy analysis leads to identifying critical points with maximum entropy generation. Outcomes of this research can be used in order to improve performance characteristics of the system. Obtained results show that the exergy destruction in diesel engine is 41.9 % of inlet fuel’s exergy and 86.9 % of the total exergy of the system. Although 18 % of heat dissipation occurs at the intercooler and oil heat exchanger, they waste less than 1.8 % of inlet fuel’s exergy. While the turbocharger plays no role in the energy balance of the system, it dissipates 4.5% of inlet fuel’s exergy.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Marine Diesel Engine
  • Energy
  • Exergy
  • Efficiency
  • Irreversibility