Idoneidad del concepto de ignición por compresión controlada por reformado para aplicaciones de UAV
Autores: Eyal, Amnon; Tartakovsky, Leonid
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Idoneidad del concepto de ignición por compresión controlada por reformado para aplicaciones de UAV
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Reforma
Ignición por compresión controlada
Eficiencia
Emisiones
Recuperación termoquímica
UAV
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La compresión por ignición controlada por reformado (RefCCI) es un enfoque novedoso que combina dos métodos para mejorar la eficiencia del motor de combustión interna y mitigar las emisiones: la combustión a baja temperatura (LTC) y la recuperación termochemical (TCR). Frecuentemente, el desafío de la controlabilidad de la combustión se resuelve mediante la inyección simultánea en el cilindro de dos tipos de combustible, cada uno en el extremo opuesto de la escala de reactividad. Al cambiar la relación de combustible de baja a alta reactividad, se puede lograr el control del tiempo de ignición y la fase de combustión. Los principios, beneficios y posibles desafíos del RefCCI se describen en publicaciones anteriores. Sin embargo, la idoneidad del enfoque RefCCI para plataformas aéreas, principalmente vehículos aéreos no tripulados (UAV), aún no se ha estudiado. El objetivo principal de este artículo es examinar si el enfoque RefCCI puede ser beneficioso para UAV, especialmente en aplicaciones HALE (de alta altitud y larga resistencia). El análisis de la primera y segunda ley termodinámica se realiza numéricamente para investigar la idoneidad del enfoque RefCCI para aplicaciones de UAV y evaluar posibles ganancias de eficiencia. Se realiza una comparación con el motor diésel convencional y la tecnología previamente desarrollada del motor de encendido por chispa (SI) con TCR de alta presión, teniendo en cuenta las peculiaridades de los UAV. Los resultados indican que el sistema RefCCI puede ser beneficioso para aplicaciones de UAV. La mayor eficiencia del RefCCI en comparación con los motores comerciales existentes compensa el menor valor calorífico del combustible primario, por lo que el consumo de combustible permanece casi igual. Al optimizar la relación de presión de compresión, se puede mejorar la eficiencia del sistema RefCCI.
Descripción
La compresión por ignición controlada por reformado (RefCCI) es un enfoque novedoso que combina dos métodos para mejorar la eficiencia del motor de combustión interna y mitigar las emisiones: la combustión a baja temperatura (LTC) y la recuperación termochemical (TCR). Frecuentemente, el desafío de la controlabilidad de la combustión se resuelve mediante la inyección simultánea en el cilindro de dos tipos de combustible, cada uno en el extremo opuesto de la escala de reactividad. Al cambiar la relación de combustible de baja a alta reactividad, se puede lograr el control del tiempo de ignición y la fase de combustión. Los principios, beneficios y posibles desafíos del RefCCI se describen en publicaciones anteriores. Sin embargo, la idoneidad del enfoque RefCCI para plataformas aéreas, principalmente vehículos aéreos no tripulados (UAV), aún no se ha estudiado. El objetivo principal de este artículo es examinar si el enfoque RefCCI puede ser beneficioso para UAV, especialmente en aplicaciones HALE (de alta altitud y larga resistencia). El análisis de la primera y segunda ley termodinámica se realiza numéricamente para investigar la idoneidad del enfoque RefCCI para aplicaciones de UAV y evaluar posibles ganancias de eficiencia. Se realiza una comparación con el motor diésel convencional y la tecnología previamente desarrollada del motor de encendido por chispa (SI) con TCR de alta presión, teniendo en cuenta las peculiaridades de los UAV. Los resultados indican que el sistema RefCCI puede ser beneficioso para aplicaciones de UAV. La mayor eficiencia del RefCCI en comparación con los motores comerciales existentes compensa el menor valor calorífico del combustible primario, por lo que el consumo de combustible permanece casi igual. Al optimizar la relación de presión de compresión, se puede mejorar la eficiencia del sistema RefCCI.