New approach of decision support method for Stirling engine type choice towards a better exploitation of renewable energies

Laazaar, Kaoutar; Boutammachte, Noureddine

doi:10.1016/j.enconman.2020.113326

Cited by 15 publications

(4 citation statements)

References 40 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Gustav Schmidt, 1871'de, sinüzoidal hacim değişikliklerine ve izotermal çalışma alanı varsayımlarına bağlı olarak bir Stirling motoru modeli oluşturmuş ve motor performansını tahmin etmek için türettiği çözüm bugün hala Stirling çevrimi analizlerinde kullanılmaktadır [15,16]. Thombare ve Verma, uygulanabilir Stirling motor teknolojilerinin gelişimi üzerine bir derleme çalışması yapmıştır.…”

Section: Giriş (Introduction)unclassified

Krank kaydırmalı bir stirling motorunun termodinamik performansının nodal analiz ile incelenmesi

Özdemir,

Karabulut

2024

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi

View full text Add to dashboard Cite

Petrolün yaygın biçimde enerji kaynağı olarak kullanımı iklim değişikliği, çevre ve atmosfer kirlenmesi, canlı varlıkların yaşam koşullarının yok olması gibi bir takım olumsuz gelişmeleri doğurmuştur. Bu olumsuz gelişmelerin önüne geçilebilmesi için güneş enerjisi, nükleer enerji ve jeotermal enerji gibi temiz ve tükenmez enerjilerin kullanımının yaygınlaştırılması gerekmektedir. Bu enerjilerin kullanımının yaygınlaştırılabilmesi için her türlü ısıyı mekanik enerjiye dönüştürebilen bir makinenin geliştirilmesi gerekmektedir. Bu amaçla geliştirilmeye çalışılan makinelerden birisi de Stirling motorlarıdır. Stirling motorları hâlihazırda endüstriyel boyutta kullanılan bir makine olmamakla birlikte, üzerinde en çok araştırma yapılan enerji dönüşüm makinelerinden birisidir. Bu araştırmada, krank kaydırma esasına göre çalışan alfa tipi bir Stirling motorunun termodinamik performansı; iş akışkanı olan Helyumun kütlesi, silindirlerin uzunluğu, krank kaydırmanın miktarı, silindirlerin rölatif konumu, biyellerin uzunlukları ve ısıtıcı sıcaklığına bağlı olarak incelenmiştir. Yapılan incelemede kullanılan matematik model; kinematik ilişkiler, termodinamiğin birinci kanunu, ideal gazların hal denklemi, kütlenin korunumu yasası ve Schmidt formülünden oluşmaktadır. Helyum kütlesi 3,5 g, ısıtıcı sıcaklığı 800 K, silindir tepesi ile krank merkezi arasındaki uzaklık 328,5 mm, biyel uzunluğu 171 mm ve krank kaçıklığı 40 mm olarak atandığında; iş 223 J, ortalama basınç 24,9 bar, motor gücü 3,55 kW ve ısıl verim %52 olarak belirlenmiştir.

show abstract

Section: Giriş (Introduction)unclassified

Krank kaydırmalı bir stirling motorunun termodinamik performansının nodal analiz ile incelenmesi

Özdemir,

Karabulut

2024

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Laazaar and Boutammachte [2] investigated the suitable energy source for each Stirling engine type. For this purpose, they used the same physical and geometrical parameters in several kinematic types of Stirling engines by using a crank drive mechanism.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Design, Manufacturing, and Thermodynamic Analysis of a Gamma-type Stirling Engine Powered by Solar Energy

Topgül¹

2023

sv-jme

View full text Add to dashboard Cite

Stirling engines are external combustion engines. This feature eliminates the possible dependency of the engine on a specific energy resource and allows it to work with diverse energy sources, especially solar and other renewable energy sources. Also, Stirling engines could be built in different configurations that have a significant impact on the engine performance. With these aspects, Stirling engines have attracted the attention of researchers. In this study, firstly, a double-cylinder V-type air compressor has been converted to a gamma-type Stirling engine. The block, cylinders, connecting rods, and the crank mechanism of the compressor have been used in the converted engine. For this reason, the air compressor has determined some features of the Stirling engine, such as phase angle, strokes, and cylinder diameter. Other parts of the engine, such as piston, cylinder head, displacer, and displacer cylinder have been manufactured. Secondly, the optimum operating parameters to provide maximum thermal efficiency have been investigated using the nodal thermodynamic analysis considering that the engine is powered by solar energy. In the analysis, helium as the working fluid is used due to its suitable thermodynamic features and safety usage. The optimum working fluid mass and engine speed have been determined as 0.15 g and 100 rad/s for all temperatures (750, 800, and 850 K). Also, the optimum displacer height has been preferred as 190 mm since there is no significant improvement in the thermal efficiency after this dimension. The maximum thermal efficiency has been obtained as 46.5%.

show abstract

“…Its efficiency and power density have reached the limit already, which is difficult to be improved significantly anymore. 3,4 Therefore, it is necessary to develop a new piston engine with a high power density and high efficiency.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Research on sealing characteristics of annular power cylinder based on twin-rotor piston engine

Pan

Liu

et al. 2021

Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C:

View full text Add to dashboard Cite

The sealing characteristics of an annular power cylinder based on the Twin-rotor piston engine are studied, which provides a theoretical foundation for the sealing design of a new high-power density piston engine. In this paper, the basis thermodynamic realization process of an annular power cylinder is presented. The Runge Kutta equation is used to establish the coupled leakage model of adjacent working chambers under annular piston seal. And the sealing performance of the annular power cylinder is analyzed in detail. Moreover, the influence of rotor speed and compression ratio on the sealing characteristics and leakage is studied. Finally, some tests are carried out to verify the sealing principle and simulation results, which verifies the theoretical basis of simulation analysis. Results show that there are double pressure peaks in the leakage chamber between two working chambers, which is beneficial to reduce the leakage rate. Besides, increasing the speed and decreasing the compression ratio can help to reduce gas leakage. Furthermore, the effects of speed variation on the leakage are only significant when rotating at low speed. Changing the compression ratio has a greater effect on the slope of the leakage curve at a low compression ratio, and the lower the compression ratio, the better the sealing effect.

show abstract

New approach of decision support method for Stirling engine type choice towards a better exploitation of renewable energies

Cited by 15 publications

References 40 publications

Krank kaydırmalı bir stirling motorunun termodinamik performansının nodal analiz ile incelenmesi

Krank kaydırmalı bir stirling motorunun termodinamik performansının nodal analiz ile incelenmesi

Design, Manufacturing, and Thermodynamic Analysis of a Gamma-type Stirling Engine Powered by Solar Energy

Research on sealing characteristics of annular power cylinder based on twin-rotor piston engine

Contact Info

Product

Resources

About