Študija se osredotoča na vpliv temperature zraka v primarni coni zgorevalne komore turbinskega motorja ob zgorevanju utekočinjenega lesa. Pogoji reproducirajo razmere, ki so prisotne v tipičnih mikroturbinah na tržišču.Rezultati študije nakazujejo, da temperatura primarnega zraka močno vpliva na temperaturno in hitrostno polje v primarni coni zgorevalne komore, kar vpliva tudi na globino penetracije kapljic goriva in hitrost formiranja gorljive zmesi. To nadalje vpliva tudi na procese nastanka izpustov škodljivih snovi. To pomembno vpliva na sposobnost uspešnega zgorevanja utekočinjenega lesa. Poleg znatno višjih izpustov CO in THC v načinu delovanja z nizkimi temperaturami primarnega zraka, je v tem območju onemogočeno uspešno zgorevanje utekočinjenega lesa. Ob visokih temperaturah primarnega zraka je zgorevanje utekočinjenega lesa stabilno in z nizkimi izpusti, povečajo se le izpusti NOx zaradi pospešenega termalnega mehanizma nastanka. Visoke temperature primarnega zraka je mogoče doseči v rekuperiranih plinskih turbinah, kar veleva izbiro regeneriranega Braytonovega cikla ob nabavi komercialnega postrojenja za izrabo utekočinjenega lesa. To je ključna lastnost ciljnega motorja.
F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj
COBISS.SI-ID: 13881883Različna goriva, pridobljena iz odpadnih snovi so testirana v laboratorijskem turbinskem motorju. Primerjana sta utekočinjen les in pirolizno olje iz odpadnih pnevmatik. Za referenčno gorivo je uporabljeno komercialno dizelsko gorivo, ter osnovni večfunkcionalni alkoholi, ki so uporabljeni za utekočinjanje lesa. Analiza procesa zgorevanja pri različnih obratovalnih pogojih je pokazala pomemben vpliv goriva na izpuste CO in THC. Praviloma so izpusti pri utekočinjene lesu višji kot pri piroliznem olju, kar je v skladu s fizikalnimi in kemijskimi lastnostmi goriva. Lastnosti zgorevanja prioliznega olja so po izpustih CO in THC podobne dizelskemu gorivu. Izpusti NOx (dušikovi oksidi) odražajo elementarno sestavo goriva. Poleg tega je opazna večja tvorba saj pri uporabi piroliznega olja, medtem ko so pri utekočinjenem lesu vrednosti meritev prosojnosti nizke. Rezultati nakazujejo da je pirolizno olje mogoče neposredno uporabljati v plinskih turbinah, medtem ko uporaba utekočinjenega lesa zahteva prilagoditve sistema za dovod goriva in zoženo območje delovanja.
F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj
COBISS.SI-ID: 13882139Cilj študije je ocena ustreznosti komercialnega turbinskega motorja za delovanje z utekočinjenim lesom. Podatki referenčnih meritev z motorja Turbec T100, stacioniranega na Vrije Universitet Bruxelles v Bruslju so najprej uporabljeni za primerjavo z obratovalnimi pogoji eksperimentalnega turbinskega motorja na Univerzi v Ljubljani, na podlagi pridobljenih podatkov je ocenjena tudi možnost za izvedbo eksperimentov z utekočinjenim lesom na motorju T100. Ta je izvedena na podlagi konstrukcije motorja, ključnih obratovalnih parametrov in strategije krmilnega sistema. Rezultati nakazujejo, da je trenutno uporabljan gorivni sistem na Univerzi v Ljubljani zasnovan z zadostno kapaciteto in izkazuje dovolj stabilne dobavne količine, da lahko podpira delovanje komercialnega motorja T100. Na podlagi meritev in analize topologije motorja so predlagane specifične rešitve za prilagoditev motorja za uporabo utekočinjenega les. Te predvidoma zagotavljajo možnost delovanja s tekočimi gorivi z visoko viskoznostjo in visokim ogljikovim ostankom s pomočjo implementacije zgorevalne komore, ki je bila razvita na Univerzi v Ljubljani. Kontrolni sistem motorja T100 je trenutno prilagojen za uporabo zemeljskega plina, zato bo najverjetneje potrebno uporabiti pilotni plamen zemeljskega plina, ki bo zagotavljal kontrolo dovoda energije v zaprti zanki. Predviden energijski delež zemeljskega plina ne bo presegal 10% skupne energijske dobave.
F.17 Prenos obstoječih tehnologij, znanj, metod in postopkov v prakso
COBISS.SI-ID: 14558235