آوین ویژه»

جشنواره قرآنی امام رضا (ع) برگزار می‌شود آتش سوزی لس‌آنجلس، رای‌گیری اسکار را به تعویق انداخت اعلام جزئیات ترور قضات دیوان عالی توسط سخنگوی قوه قضاییه جشنواره صاحب دلان برنامه محوری هفته رشت است رئیس جمهور سابق کره جنوبی اتهامات شورش را رد کرد حمایت اوقاف در حوزه علم و فناوری موجب پیشرفت های خوبی شده است تلاش وزارت بهداشت و درمان برای بهبود شرایط پرستاران زمانِ مرحله دوم ثبت‌نام حج مشخص شد «کهنه دکمه‌ها» به شیدایی می‌رسند گوترش ارسال مین‌های ضدنفر آمریکایی به اوکراین را محکوم کرد رایزنی اولیانوف با گروسی درباره ایران قیمت همستر کامبت ۴۰ برابر شد! تقاطع غیرهمسطح شهدای میلادشهر تبریز به بهره‌برداری رسید مرد ده میلیون دلاری طالبان در نماز جمعه دیده شد + عکس قیمت طلا با سر سقوط کرد + جدول ۱۳ اسفند روابط اقتصادی موتور متحرکه روابط سیاسی و دیپلماتیک است سناتور روس: نتیجه نبرد در اوکراین بر کل جهان تأثیر می‌گذارد کشاورزان معترض فرانسوی بزرگراهی در پاریس را مسدود کردند+ فیلم

0

تولید برق با گرمای هدررفته از اگزوز هواپیما و خودرو

  • کد خبر : 68300
  • ۲۸ بهمن ۱۴۰۳ - ۷:۴۷
تولید برق با گرمای هدررفته از اگزوز هواپیما و خودرو

موتورهای احتراق داخلی تنها ۲۵ درصد کارایی دارند و سه‌چهارم انرژی ذخیره‌شده در بنزین را هدر می‌دهند. یک ژنراتور ترموالکتریک می‌تواند به بازیابی این انرژی هدررفته در قالب الکتریسیته کمک کند.

غزال زیاری: محققان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، یک ژنراتور ترموالکتریک فشرده ساخته‌اند که می‌تواند گرمای خروجی از اگزوز خودروها، هلیکوپترها و وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (UAV) را به انرژی الکتریکی قابل‌استفاده تبدیل کند. در اطلاعیه منتشرشده دراین‌باره یادآوری شده که نمونه اولیه و توسعه‌یافته توسط این تیم به توان خروجی ۴۰ وات دست‌یافته که برای روشن کردن یک لامپ کافی است.

طبق محاسبات کارشناسان، راندمان موتورهای احتراق داخلی که معمولاً در وسایل نقلیه موتوری مورداستفاده قرار می‌گیرند، تنها حدود ۲۵ درصد است. این بدان معناست که وقتی از وسیله نقلیه استفاده می‌کنیم، سه‌چهارم انرژی ذخیره‌شده در بنزین هدر می‌رود و به‌صورت گرما خارج می‌شود.

از آنجایی که یکی از بحران‌های اصلی دنیا، افزایش انتشار کربن است، پیشرفت‌های بعدی در فناوری انرژی پاک می‌تواند بسیار کاربردی بوده و درنهایت جایگزین سوخت‌های فسیلی شود. از همین رو، نیاز به اقدامات فناوری کارآمدتری وجود دارد که بتواند به کاهش انتشارات ناشی از فناوری‌های موجود کمک کند.

در این بین تیم تحقیقاتی دپارتمان مهندسی مکانیک برای بهبود تبدیل انرژی موتورهای گازسوز با یک ژنراتور ترموالکتریک که گرمای هدررفته را به انرژی تبدیل می‌کند، وارد عمل شدند.

تولید برق با گرمای هدررفته از اگزوز هواپیما و خودرو

مشکلات ژنراتورهای ترموالکتریک

ژنراتورهای ترموالکتریک از اختلاف دمای اعمال‌شده در یک ماده استفاده کرده و آن را به انرژی تبدیل می‌کنند. این مفهوم مدتی است وجود داشته و معمولاً از مواد نیمه‌هادی برای رسیدن به این هدف استفاده می‌شود.

بااین‌حال، طراحی ژنراتورها پیچیده است و برای حفظ اختلاف دما به یک سیستم خنک‌کننده خارجی متکی است. این امر مستلزم استفاده از یک سیستم خنک‌کننده مبتنی بر آب است که به‌اندازه ژنراتور می‌افزاید و آن را برای استقرار کمتر تطبیق می‌دهد.

تیم تحقیقاتی به رهبری Wenjie Li و Bed Poudel در دانشگاه ایالتی پن، این کاستی‌ها را با یک رویکرد طراحی نوآورانه برطرف کرد.

 ژنراتور ترموالکتریک با مبدل‌های حرارتی

محققان به‌جای تکیه‌بر سیستم خنک‌کننده مبتنی بر آب، مبدل‌های حرارتی مورد استفاده در تهویه مطبوع را برای جذب گرمای ساطع‌شده از لوله‌های اگزوز انتخاب کردند.

ژنراتور ترموالکتریک از ماده نیمه‌هادی بیسموت-تلوراید ساخته شده است؛ البته اعضای این تیم یک جزء اضافی به نام هیت سینک را به طراحی‌شان اضافه کردند که نقش هیت سینک، افزایش اختلاف دمای سیستم است که به‌طور مستقیم با مقدار انرژی تولیدی در ارتباط است.

ژنراتور نمونه اولیه به توان خروجی ۴۰ وات دست یافت که برای روشن کردن یک لامپ کافی است. مهم‌تر از همه، محققان دریافتند که شرایط جریان هوای بالا در لوله‌های اگزوز، به بهبود خروجی انرژی از ژنراتور کمک می‌کند.

تولید برق با گرمای هدررفته از اگزوز هواپیما و خودرو

اعضای این تیم در ادامه، شبیه‌سازی‌هایی را در محیط‌هایی با چنین شرایطی انجام داد. آن‌ها دریافتند که سیستمشان در صورت استقرار، می‌تواند انرژی بیشتری تولید کند. مثلاً خروجی ژنراتور هنگام استقرار در خودرو ۵۶ وات تخمین زده شد. بااین‌حال، اگزوز هلیکوپتر می‌تواند ۱۴۶ وات انرژی تولید کند که معادل ۱۲ باتری لیتیوم یونی است.

ازآنجایی‌که این سیستم را می‌توان در خروجی‌های اگزوز ادغام کرد و به زیرساخت‌های خنک‌کننده اضافی وابسته نیست، می‌توان آن را در وسایل نقلیه موجود نیز مورداستفاده قرار داد. محققان اطمینان دارند که این راه را برای ادغام دستگاه‌های ترموالکتریک در وسایل نقلیه روزمره هموار می‌کند و به بازیابی انرژی‌ای که در صورت عدم انجام این کار، هدر می‌رود کمک خواهد کرد.

منبع: interestingengineering

۲۲۷۲۲۷

لینک کوتاه : https://avindaily.ir/?p=68300

جویای نظرات شما هستیم

مجموع دیدگاهها : 0
قوانین درج کامنت در آوین‌دیلی
  • کامنت‌های ارسالی شما، ابتدا توسط سردبیر آوینی ما بررسی خواهد شد.
  • اگر کامنت شما، حاوی تهمت یا افترا باشد، منتشر نخواهد شد.
  • پیام هایی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط باشد منتشر نخواهد شد.