ELKRAFT Slutrapport for projektet: - Energinet.dk

More documents

Recommendations

Info

PSO-FU2204 48 9 kW Stirlingmotor driftstilstandene tilpasset de aktuelle for forsøgene. I betragtning af, hvor store krav der stilles til modellen ved disse beregninger, må resultatet anses for at være meget tilfredsstillende. Akseleffekten beregnes med meget stor nøjagtighed, og varme afsat i køleren beregnes med tilfredsstillende nøjagtighed. Af resultaterne ses yderligere, at effekt og intern virkningsgrad falder betragteligt, når Helium erstattes med Nitrogen. Dette skyldes den højere viskositet og den lavere varmeledningsevne for Nitrogen i forhold til Helium. Den interne virkningsgrad er forholdet mellem akseleffekten og den til hederen tilførte effekt, og den kan beregnes ud fra følgende betragtninger om energibalance: Qheater=Pshaft+ Qcooler internal= Pshaft / Qheater = Pshaft / ( Pshaft+Qcooler) Den interne virkningsgrad ved anvendelse af henholdsvis Helium og Nitrogen kan dermed beregnes til: internal, Helium internal, Nitrogen Shaft power, kW 8 7 6 5 4 3 = 12kW / ( 12kW + 20kW ) * 100% = 37,5% = 7,5kW / ( 7,5kW + 22,5kW ) * 100% = 25% SM5A-002-R0 Nitrogen 2 500 550 600 650 700 750 Finned tube temp., °C Figure 4.8. Nitrogen som arbejdsgas. Heat from cooler, kW 26 24 22 20 18 16 14 12 P = 82 bar-meas P = 82 bar-calc P = 65 bar-meas P = 65 bar-calc 10 500 550 600 650 700 750 Finned tube temp., °C For yderligere at afprøve det modificerede stirling NSP er der lavet en sammenligning af måle- og beregningsresultater for den ene fiberregenerator R2 (SF 22/316/85) med de fine fibre (fiberdiameter 0,022 mm, porøsitet 84,6%), der er produceret af firmaet Beakert (se afsnit 3.2). Den anden fiberregenerator har stort set samme data som den oprindeligt monterede regenerator R0, så den er ikke taget med i sammenligningen.
PSO-FU2204 49 9 kW Stirlingmotor Figur 4.9 og 4.10 viser en sammenligning af målte og beregnede resultater for henholdsvis akseleffekt og varmeeffekt afsat i køleren som funktion af hederrørstemperaturen ved et middeltryk på 84 bar, en kølevandstemperatur på 40 o C og med Helium som arbejdsgas. Som det fremgår af figurerne, er der god overensstemmelse mellem resultater fra laboratorieforsøg og simulering. Som beskrevet I afsnit 3.2 er virkningsgraden næsten den same for de to regeneratorer, mens effekten er lidt lavere med fiberregeneratoren, hvilket simuleringsresultaterne efterviser. Man kan dermed konkludere, at det ikke er en fordel at anvende meget tynde tråddiametre i regeneratoren i denne motor. Shaft power, kW 14 13 12 11 10 9 8 7 SM5A-002, Tcold = 40 C, Pmean = 84 bar Reg-2-calc 6 500 550 600 650 700 750 Mean tube temp., °C Reg-0-meas Reg-0-calc Reg-2-meas Figur 4.9. Sammenligning af målt og beregnet akseleffekt for original regenerator til 9 kW motor R0 og kort fiber regenerator R2 (d = 0,022 mm, porositet = 84,6%) Heat from cooler, kW 21 20 19 18 17 16 SM5A-002, Tcold = 40 C, Pmean = 84 bar Reg-2-calc 15 500 550 600 650 700 750 Mean tube temp., °C Reg-0-meas Reg-0-calc Reg-2-meas Figur 4.10. Sammenligning af målt og beregnet varme fra køler for original regenerator til 9 kW motor R0 og kort fiber regenerator R2.
Page 1 and 2: PSO-FU2204 1 9 kW Stirlingmotor ELK
Page 3 and 4: PSO-FU2204 3 9 kW Stirlingmotor Abs
Page 5 and 6: PSO-FU2204 5 9 kW Stirlingmotor 1 I
Page 7 and 8: PSO-FU2204 7 9 kW Stirlingmotor anl
Page 9 and 10: PSO-FU2204 9 9 kW Stirlingmotor Sti
Page 11 and 12: PSO-FU2204 11 9 kW Stirlingmotor be
Page 13 and 14: PSO-FU2204 13 9 kW Stirlingmotor To
Page 15 and 16: 19 PSO-FU2204 15 9 kW Stirlingmotor
Page 17 and 18: PSO-FU2204 17 9 kW Stirlingmotor De
Page 19 and 20: PSO-FU2204 19 9 kW Stirlingmotor Fi
Page 23 and 24: PSO-FU2204 23 9 kW Stirlingmotor 3
Page 27 and 28: PSO-FU2204 27 9 kW Stirlingmotor El
Page 31 and 32: PSO-FU2204 31 9 kW Stirlingmotor Ef
Page 33 and 34: PSO-FU2204 33 9 kW Stirlingmotor η
Page 39 and 40: PSO-FU2204 39 9 kW Stirlingmotor Fo
Page 41 and 42: PSO-FU2204 41 9 kW Stirlingmotor sl
Page 43 and 44: PSO-FU2204 43 9 kW Stirlingmotor Ta
Page 47: PSO-FU2204 47 9 kW Stirlingmotor 4.
Page 55 and 56: PSO-FU2204 55 9 kW Stirlingmotor 5.
Page 57 and 58: PSO-FU2204 57 9 kW Stirlingmotor 5.
Page 59 and 60: PSO-FU2204 59 9 kW Stirlingmotor u
Page 65 and 66: PSO-FU2204 65 9 kW Stirlingmotor I
Page 67 and 68: PSO-FU2204 67 9 kW Stirlingmotor al

ELKRAFT Slutrapport for projektet: - Energinet.dk

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?