Untersuchung überlagerter Effekte von Druckverlust und Totvolumen durch Rekuperation am isobaren Expansionsmotor. Issue 5 (2nd March 2023)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Mügge, Nils; Kronberg, Alexander; Glushenkov, Maxim; Kenig, Eugeny Y.
• Other Names: Freund Hannsjörg guestEditor.; Sauer Jörg guestEditor.; Wachsen Olaf guestEditor.
• Is Part Of: Chemie Ingenieur Technik. Volume 95:Issue 5(2023)
• Page Start: 681
• Page End: 691
• Publication Date: 2023-03-02
• Subjects: Dichte Arbeitsmedien -- Dynamische Wärmeübertragungsmodellierung -- Isobarer Expansionsmotor -- Phasenwechsel; Dense working fluids -- Dynamic heat transfer modelling -- Isobaric expansion engine -- Phase transition; Chemical engineering -- Patents -- Periodicals; Chemical engineering -- Periodicals; Chemical industry -- Periodicals; Chemistry, Technical -- Periodicals; 660.05
• DOI: 10.1002/cite.202200243
• Languages: English
• ISSNs: 0009-286X

Abstract

Abstract: Die Wirtschaftlichkeit von Wärmemotoren wird maßgeblich durch die Rückführung von Wärme in Rekuperatoren beeinflusst. Beim isobaren Expansionsmotor vom Bush‐Typ, einem Wärmemotor, der bereits mit Wärmequellen ab 60 °C betrieben werden kann, steigt der thermische Wirkungsgrad durch den Einsatz von Rekuperatoren signifikant. Gleichzeitig wirken sich das Fluidvolumen des Wärmeübertragers sowie der beim Betrieb auftretende Druckverlust negativ auf den thermischen Wirkungsrad aus. In dieser Arbeit wird der Zusammenhang von Totvolumen, Druckverlust und Wärmerückgewinnung untersucht und Empfehlungen für den Betrieb von Rekuperatoren am isobaren Expansionsmotor gegeben. Abstract : Der isobare Expansionsmotor stellt ein neues Konzept mit großem Potential, vor allem im Niedertemperaturbereich, dar und kann durch den Einsatz von Rekuperatoren hohe Wirkungsgrade erzielen. Der Artikel zeigt, wie die Überlagerung von Wärmerückgewinnung, Totvolumen und Druckverlust den Wirkungsgrad des isobaren Expansionsmotors beeinflusst. Abstract: The efficiency of heat engines is significantly influenced by heat recovery in recuperators. In the case of the Bush‐type isobaric expansion engine (IEE), a heat engine that can be operated with heat sources starting from 60°C, the thermal efficiency increases significantly through the use of recuperators. At the same time, internal fluid volumes of the heat exchanger and the pressure loss arising during operation have a negative effect on the thermal efficiency. In this work, the interaction between dead volume, pressure loss and heat recovery is investigated and recommendations for the operation of recuperators in the isobaric expansion engine are given.