Μελέτη, σχεδιασμός και βελτιστοποίηση εισαγωγής αέρα σε μηχανή εσωτερικής καύσης αγωνιστικού μονοθέσιου τύπου FSAE

Κοντονασάκης, Ιωάννης (2021) Μελέτη, σχεδιασμός και βελτιστοποίηση εισαγωγής αέρα σε μηχανή εσωτερικής καύσης αγωνιστικού μονοθέσιου τύπου FSAE. BSc thesis, ΤΕΙ Δυτικής Μακεδονίας.

Text M61_2021.pdf Restricted to Registered users only Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial No Derivatives. Download (4MB)

Abstract

Η απόδοση μιας μηχανής εσωτερικής καύσης εξαρτάται άμεσα από τη ποσότητα αέρα που εισάγεται στο κύλινδρο ανά κύκλο λειτουργίας. Έτσι, ένα καλά σχεδιασμένο σύστημα εισαγωγής, θα συμβάλει στη μέγιστη απόδοση του κινητήρα. Η παρούσα εργασία ερευνά και βελτιστοποιεί ένα σύστημα εισαγωγής για τις ανάγκες ενός αγωνιστικού αυτοκινήτου τύπου Formula Student (FSAE). Στα πλαίσια του προγράμματος του τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών, του Πανεπιστημίου Δυτικής Μακεδονίας, κατασκευάστηκε το τρίτο μονοθέσιο αυτοκίνητο από τη φοιτητική ομάδα Perseus Racing Team για να συμμετάσχει σε παγκόσμιους διαγωνισμούς. Το μονοθέσιο διαθέτει το μονοκύλινδρο κινητήρα της YAMAHA, YFZ 450R, 450 cm3 όπου μελετήθηκε στη παρούσα εργασία. Η πρόκληση της παρούσας μελέτης είναι η ύπαρξη ενός περιοριστή που βρίσκεται στο σύστημα εισαγωγής αέρα και σκοπός του είναι να εμποδίσει τη ροή του αέρα στον κινητήρα. Επομένως, ο στόχος της εργασίας είναι να μειωθεί όσο είναι εφικτό η επίδραση αυτού του περιοριστή, σχεδιάζοντας το κατάλληλο σύστημα εισαγωγής. Για να επιτευχθεί αυτός ο στόχος, χρησιμοποιήθηκαν δύο λογισμικά προγράμματα. Το πρώτο είναι το Ricardo Wave, με το οποίο πραγματοποιήθηκε μονοδιάστατη προσομοίωση του κινητήρα ώστε να μελετηθεί η απόδοση του και να αποφανθούν οι κατάλληλες διαστάσεις του συστήματος εισαγωγής. Το δεύτερο, είναι το Ansys Fluent όπου εισάχθηκαν τρείς διαφορετικές γεωμετρίες ώστε να βρεθεί η βέλτιστη. Σε πρώτη φάση τα αποτελέσματα από το Ricardo έδειξαν ότι η μέγιστη απόδοση του κινητήρα με τη προσθήκη περιοριστή επιτυγχάνεται με έναν όγκο αέρα (Plenum) 2,25[Lt] και με μήκος σωλήνα εισαγωγής (runner) 140[mm]. Σε δεύτερη φάση τα αποτελέσματα της τρισδιάστατης προσομοίωσης από το Ansys Fluent έδειξαν ότι ένας ακόμη πιο προσεκτικός σχεδιασμός του Plenum αύξησε τη παροχή μάζας αέρα διαμέσου του συστήματος εισαγωγής αέρα. Τέλος, από τη σύγκριση των τριών γεωμετριών που σχεδιάστηκαν, βρέθηκε ως καταλληλότερη η τρίτη γεωμετρία όπου πρόκειται να κατασκευαστεί.

Item Type:	Thesis (BSc)
Corporate Creators:	Δουβαρτζίδης Σάββας
Uncontrolled Keywords:	Μηχανή Εσωτερικής Καύσης, FSAE, Βελτιστοποίηση, Περιοριστής, Ricardo Wave, Ansys Fluent
Subjects:	Α > Αυτοκίνητα Μ > Μηχανολογία
Divisions:	Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών > Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών & Βιομηχανικού Σχεδιασμού ΤΕ (Κοζάνη) > Κατεύθυνση Μηχανολόγων Μηχανικών ΤΕ
Depositing User:	Προσωπικό Βιβλιοθήκης
Date Deposited:	07 Sep 2022 09:19
Last Modified:	07 Sep 2022 09:19
URI:	http://anaktisis.uowm.gr/id/eprint/11892

Ενέργειες (απαιτείται σύνδεση)

View Item