Z namenom širjenja izkušenj z uporabo inovativnih goriv v mikroturbinah (MGT) je v tej študiji predstavljena korelacija med lastnostmi goriva in formiranjem gorljive zmesi, zgorevanjem in nastankom škodljivih izpustov v MGT, namenjeni za stacionarno generacijo energije. Dodatno je predstavljen še vpliv goriva na korozijo materialov in na nastanek depozitov na vročih delih MGT. Cilj študije je identifikacija potencialnih težav, ki jih je mogoče povezati z fizikalno-kemijskimi lastnostmi goriva ter predstavitev ustreznih ukrepov za doseganje stabilnega in trajnega obratovanja MGT z visokim izkoristkom in nizkimi izpusti škodljivih snovi ob uporabi naprednih/inovativnih goriv. V študiji so naslovljene tudi različne soodvisnosti ukrepov za reševanje specifičnih težav, kar nakazuje potrebo po celoviti obravnavi vseh potrebnih ukrepov hkrati. Za demonstracijo dovolj širokega spektra lastnosti goriv pri prikazu metodologije in implementiranih rešitev sta uporabljena utekočinjen les ter pirolizno olje iz odpadnih pnevmatik. Rezultati nakazujejo, da nižja temperatura predgretja goriv z nizko pH vrednostjo povečuje korozijsko odpornost avstenitnih nerjavnih jekel, delna nevtralizacija pa se je izkazala kot uspešen ukrep za omiljenje korozijskega vpliva kislih goriv. Analiza hitrostnega polja curka je razkrila ugoden vpliv tlaka atomizacijskega zraka in povišane temperature goriva na penetracijo tekoče faze goriva, kar je ključnega pomena za goriva z visoko viskoznostjo. Soodvisnost teh rezultatov z izpusti škodljivih snovi v izpušnih plinih predstavlja meje konstrukcijskega prostora za uspešno uporabo testiranih goriv v MGT v smislu sestave goriva, temperature goriva, temperature primarnega zraka in temperature pred turbino. Soodvisnost med posameznimi ukrepi se pojavlja na primer v potrebi bo uravnoteženju nevtralizacije goriva in povečanju izpustov NOx, oba parametra pa je potrebno uravnotežiti tudi s temperaturo goriva. V smislu depozitov na vročih delih MGT so kot kritični bili identificirani sulfatni in oksidni depoziti, ki pomembno vplivajo na korozijo in abrazijo vročih delov.
COBISS.SI-ID: 14256923
Z večanjem števila alternativnih goriv se pojavlja potreba po celoviti analizi zgorevanja, začenši z modeliranjem procesa zgorevanja do implementacije na makro skali. Z namenom podpore tega procesa so bila razvita številna orodja za raziskave in analizo ustreznosti različnih goriv za uporabo v naprednih zgorevalnih napravah. Fundamentalne raziskave zgorevanja so običajno aplicirane na specifične numerične modele, ob tem pa so potrebni prototipi in pilotne študije, ki zagotavljajo realne podatke o celovite odzivu zgorevalnih sistemov, ki jih je mogoče uporabiti kot validacijska orodja za prej omenjene numerične modele. Predstavljena študija je usmerjena sredino verige, kjer se odvija prenos virtualnih dognanj na realne sisteme in kjer je potrebna znatna eksperimentalna angažiranost za določevanje ustreznih obratovalnih parametrov motorjev z notranjim zgorevanjem. V študiji so predstavljeni potrebni ukrepi na turbinskih motorjih, ki omogočajo uporabo različnih alternativnih goriv. Predstavljene rešitve so usmerjene na tista področja, kjer numerični modeli ne dosegajo zadostne natančnosti ali ne obstajajo. Dodatno je študija podprta z emisijskim odzivom turbinskega motorja in celovitim eksperimentalnim vrednotenjem.
COBISS.SI-ID: 14266139
Pirolizno olje iz odpadnih pnevmatik (TPO) je bilo preizkušeno na 6-valjnem, tlačno polnjenem, 6,9 litrskem motorju s kompresijskim vžigom za težka vozila. Termodinamski parametri, zmogljivosti in izpusti onesnažil motorja, ki je deloval na gorivo TPO so bili primerjani z rezultati izmerjenimi med delovanjem motorja s komercialnim dizelskim gorivom (D2). Eksperimenti so bili izvedeni v dveh obratovalnih režimih, z in brez nameščenega hladilnika polnilnega zraka, pri dveh različnih vrtilnih frekvencah ter pri različnih obremenitvah motorja. Vplivi termodinamskih parametrov in zmogljivosti motorja na proces zgorevanja so bili sistematično analizirani z vidika vzrokov in posledic, preko mehanizmov, ki so jih sprožile drugačne lastnosti goriva. Edinstveni doprinos predstavljene analize izvira iz celostne obravnave fenomenov zgorevanja, zmogljivosti motorja in karakterizacije onesnažil modernega tlačno polnjenega motorja, ki deluje na čisto gorivo TPO. Rezultati nakazujejo, da je gorivo TPO možno učinkovito uporabljati na tlačno polnjenih motorjih s kompresijskim vžigom brez hladilnika polnilnega zraka pri visokih obremenitvah, kar odpira možnost uporabe za proizvodnjo električne energije.
COBISS.SI-ID: 13902363