ТЕПЛОФІЗИЧНИЙ АНАЛІЗ ПАРАМЕТРІВ МІКРОКОГЕНЕРАЦІЙНОЇ УСТАНОВКИ НА БІОМАСІ З ДВИГУНОМ СТІРЛІНГА

ТЕПЛОФІЗИЧНИЙ АНАЛІЗ ПАРАМЕТРІВ МІКРОКОГЕНЕРАЦІЙНОЇ УСТАНОВКИ НА БІОМАСІ З ДВИГУНОМ СТІРЛІНГА

A typical scheme of a biomass fueled micro-CHP unit with a Stirling engine, including a combustion chamber, a Stirling Engine, a recuperator and water heater, is considered. A brief overview of the main biomass combustion methods used in this installation is made. Thermophysical analysis was carried...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2020
Hauptverfasser: Borisov, I.I., Khalatov, A.A.
Format: Artikel
Sprache:Ukrainian
Veröffentlicht: Institute of Engineering Thermophysics of NAS of Ukraine 2020
Online Zugang:https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/416
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Thermophysics and Thermal Power Engineering

Institution

Thermophysics and Thermal Power Engineering
id oai:ojs2.ihenasgovua.s43.yourdomain.com.ua:article-416
record_format ojs
institution Thermophysics and Thermal Power Engineering
baseUrl_str
datestamp_date 2021-01-20T14:07:15Z
collection OJS
language Ukrainian
format Article
author Borisov, I.I.
Khalatov, A.A.
spellingShingle Borisov, I.I.
Khalatov, A.A.
ТЕПЛОФІЗИЧНИЙ АНАЛІЗ ПАРАМЕТРІВ МІКРОКОГЕНЕРАЦІЙНОЇ УСТАНОВКИ НА БІОМАСІ З ДВИГУНОМ СТІРЛІНГА
author_facet Borisov, I.I.
Khalatov, A.A.
author_sort Borisov, I.I.
title ТЕПЛОФІЗИЧНИЙ АНАЛІЗ ПАРАМЕТРІВ МІКРОКОГЕНЕРАЦІЙНОЇ УСТАНОВКИ НА БІОМАСІ З ДВИГУНОМ СТІРЛІНГА
title_short ТЕПЛОФІЗИЧНИЙ АНАЛІЗ ПАРАМЕТРІВ МІКРОКОГЕНЕРАЦІЙНОЇ УСТАНОВКИ НА БІОМАСІ З ДВИГУНОМ СТІРЛІНГА
title_full ТЕПЛОФІЗИЧНИЙ АНАЛІЗ ПАРАМЕТРІВ МІКРОКОГЕНЕРАЦІЙНОЇ УСТАНОВКИ НА БІОМАСІ З ДВИГУНОМ СТІРЛІНГА
title_fullStr ТЕПЛОФІЗИЧНИЙ АНАЛІЗ ПАРАМЕТРІВ МІКРОКОГЕНЕРАЦІЙНОЇ УСТАНОВКИ НА БІОМАСІ З ДВИГУНОМ СТІРЛІНГА
title_full_unstemmed ТЕПЛОФІЗИЧНИЙ АНАЛІЗ ПАРАМЕТРІВ МІКРОКОГЕНЕРАЦІЙНОЇ УСТАНОВКИ НА БІОМАСІ З ДВИГУНОМ СТІРЛІНГА
title_sort теплофізичний аналіз параметрів мікрокогенераційної установки на біомасі з двигуном стірлінга
title_alt THERMOPHYSICAL ANALYSIS OF THE PARAMETERS OF A BIOMASS FUELED MICRO–CHP UNIT WITH A STIRLING ENGINE
ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКОГЕНЕРАЦИОННОЙ УСТАНОВКИ НА БИОМАССЕ С ДВИГАТЕЛЕМ СТИРЛИНГА
description A typical scheme of a biomass fueled micro-CHP unit with a Stirling engine, including a combustion chamber, a Stirling Engine, a recuperator and water heater, is considered. A brief overview of the main biomass combustion methods used in this installation is made. Thermophysical analysis was carried out on the basis of solving a system of equations: the reaction equation for wood biomass combustion, the equations of both the general heat balance and the heat balance of parts of CHP unit, as well as the equation of energy conservation at flows mixing in the combustion chamber, taken into account the heat input and losses. The relationship for calculating the theoretical temperature in the combustion chamber and heat flux in the recuperatoris obtained. The last equation is obtained in dimensionless form. The theoretical temperature in the combustion chamber and the heat flux in the recuperator have been calculated, the influence of the main factors has been analyzed - the efficiency of heat exchange in the recuperator, the share of the total air flow passing through the recuperator, the excess air ratio, dimensionless heat losses and heat flux on the hot heat exchanger of the Stirling engine. It is shown that the temperature in the combustion chamber decreases with a decrease in the efficiency of the recuperator and with an increase in the excess air ratio. A significant influence of heat losses in the combustion chamber on the heat flux in therecuperatorwas found. Under certain conditions (high heat losses and high heat exchange on the hot heat exchanger of the Stirling engine), the recuperator is not neededatall. It is also shown that the share of the total air flow passing through the recuperator has a significant effect on the heat flux in the recuperator. Thus, when the air flow passing through the recuperator is reduced by 2 times, the heat flow is reduced by 5 times. Therefore, it is necessary to minimize the air flow bypassing the recuperator. As a result of thermophysical analysis, the optimal value of the excess air ratio was obtained, which is 1.7 ... 1.8.
publisher Institute of Engineering Thermophysics of NAS of Ukraine
publishDate 2020
url https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/416
work_keys_str_mv AT borisovii thermophysicalanalysisoftheparametersofabiomassfueledmicrochpunitwithastirlingengine
AT khalatovaa thermophysicalanalysisoftheparametersofabiomassfueledmicrochpunitwithastirlingengine
AT borisovii teplofizičeskijanalizparametrovmikrokogeneracionnojustanovkinabiomassesdvigatelemstirlinga
AT khalatovaa teplofizičeskijanalizparametrovmikrokogeneracionnojustanovkinabiomassesdvigatelemstirlinga
AT borisovii teplofízičnijanalízparametrívmíkrokogeneracíjnoíustanovkinabíomasízdvigunomstírlínga
AT khalatovaa teplofízičnijanalízparametrívmíkrokogeneracíjnoíustanovkinabíomasízdvigunomstírlínga
first_indexed 2025-12-17T13:55:34Z
last_indexed 2025-12-17T13:55:34Z
_version_ 1851763966036934656
spelling oai:ojs2.ihenasgovua.s43.yourdomain.com.ua:article-4162021-01-20T14:07:15Z THERMOPHYSICAL ANALYSIS OF THE PARAMETERS OF A BIOMASS FUELED MICRO–CHP UNIT WITH A STIRLING ENGINE ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКОГЕНЕРАЦИОННОЙ УСТАНОВКИ НА БИОМАССЕ С ДВИГАТЕЛЕМ СТИРЛИНГА ТЕПЛОФІЗИЧНИЙ АНАЛІЗ ПАРАМЕТРІВ МІКРОКОГЕНЕРАЦІЙНОЇ УСТАНОВКИ НА БІОМАСІ З ДВИГУНОМ СТІРЛІНГА Borisov, I.I. Khalatov, A.A. A typical scheme of a biomass fueled micro-CHP unit with a Stirling engine, including a combustion chamber, a Stirling Engine, a recuperator and water heater, is considered. A brief overview of the main biomass combustion methods used in this installation is made. Thermophysical analysis was carried out on the basis of solving a system of equations: the reaction equation for wood biomass combustion, the equations of both the general heat balance and the heat balance of parts of CHP unit, as well as the equation of energy conservation at flows mixing in the combustion chamber, taken into account the heat input and losses. The relationship for calculating the theoretical temperature in the combustion chamber and heat flux in the recuperatoris obtained. The last equation is obtained in dimensionless form. The theoretical temperature in the combustion chamber and the heat flux in the recuperator have been calculated, the influence of the main factors has been analyzed - the efficiency of heat exchange in the recuperator, the share of the total air flow passing through the recuperator, the excess air ratio, dimensionless heat losses and heat flux on the hot heat exchanger of the Stirling engine. It is shown that the temperature in the combustion chamber decreases with a decrease in the efficiency of the recuperator and with an increase in the excess air ratio. A significant influence of heat losses in the combustion chamber on the heat flux in therecuperatorwas found. Under certain conditions (high heat losses and high heat exchange on the hot heat exchanger of the Stirling engine), the recuperator is not neededatall. It is also shown that the share of the total air flow passing through the recuperator has a significant effect on the heat flux in the recuperator. Thus, when the air flow passing through the recuperator is reduced by 2 times, the heat flow is reduced by 5 times. Therefore, it is necessary to minimize the air flow bypassing the recuperator. As a result of thermophysical analysis, the optimal value of the excess air ratio was obtained, which is 1.7 ... 1.8. Выполнен теплофизический анализ микрокогенерационной установки на биомассе с двигателем Стирлинга. Представлена система уравнений сохранения энергии и массы. Получены соотношения для расчета теоретической температуры в камере сгорания и теплового потока в рекуператоре. Проведен расчет этих параметров, проанализировано влияние основных факторов – эффективности теплообмена в рекуператоре, доли общего расхода воздуха, проходящего через рекуператор, коэффициента избытка воздуха, тепловых потерь, теплового потоку на горячем теплообменнике двигателя Стирлинга. Показано, чтотемпературавкамересгоранияснижаетсясуменьшениемэффективностирекуператораис увеличением коэффициента избытка воздуха. Обнаружено значительное влияние тепловых потерь в камере сгорания на тепловой поток в рекуператоре. Также показано, что при снижении расхода воздуха, проходящего через рекуператор, в 2 раза, тепловой поток снижается в 5 раз, поэтому необходимо минимизировать расход воздуха, идущий в обход рекуператора. Получено оптимальное значение коэффициента избытка воздуха, которое составляет величину 1,7…1,8.    Представлено результати розрахунку параметрів мікрокогенераційної установки на біомасі з двигуном Стірлінга, проаналізовано вплив різних факторів на термодинамічну ефективність Institute of Engineering Thermophysics of NAS of Ukraine 2020-08-27 Article Article application/pdf https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/416 10.31472/ttpe.4.2020.3 Thermophysics and Thermal Power Engineering; Vol 42 No 4 (2020): Thermophysics and Thermal Power Engineering; 26-32 Теплофизика и Теплоэнергетика; Vol 42 No 4 (2020): Thermophysics and Thermal Power Engineering; 26-32 Теплофізика та Теплоенергетика; Vol 42 No 4 (2020): Thermophysics and Thermal Power Engineering; 26-32 2663-7235 uk https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/416/345

Ähnliche Einträge