Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Simulering av en axialkolvmotor: Moderna ångmotorer
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2008 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Simulation of an axial piston engine : modern steam engines (English)
Abstract [sv]

Detta projekt har haft som mål att skapa en datormodell av en modern kompakt ångmotor avaxialkolvtyp. Ångmotorn är tänkt att sitta i anslutning till grenröret på t.ex. en dieselmotor i en lastbil. Värmen som dieselmotorn utvecklar då den körs tas till vara på och används för att värma upp vattenånga. Vattenångan leds in i ångmotorn och kan tillföra extra effekt till lastbilen. Detta kallas för BC-hybridteknik (Bottoming Cycle), att kombinera flera termodynamiska cykler. Arbetet startades med att en faktainsamling angående ångmotorns historia och dess bakgrund gjordes. Därefter analyserades axialkolvmotorns uppbyggnad och funktion för att få förståelse för relevanta relationer och dimensioner. Ångmotorn har först modellerats som en parametriserad modell i Solid Edge för att sedan exporteras som en parasolid-fil till MSC.ADAMS. ADAMS (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems) är ett så kallat dynamiskt MBS-program (Multibody System). Modellen är delvis parametriserad i ADAMS då massor och tröghetsmoment kan ändras enkelt, däremot måste längder och andra dimensioner ändras i Solid Edge för att ånyo importera modellen till ADAMS. För att validera modellens korrekthet har två test gjorts, dels har det kontrollerats att vevaxelns utgående moment är noll då vevaxeln roteras med konstant hastighet och inga krafter appliceras. Den andra verifieringen är att det utgående momentet som plockas ut på vevaxeln är oberoende av vilken rotationshastighet som vevaxeln har. Ur simuleringsmodellen har i första hand tre resultat jämförts med tidigare analytiskt gjorda beräkningar. Ett av de kontrollerade resultaten är vevaxelns utgående moment, dvs. arbetet som ångmotorn utför, ur modellen ficks ett värde på 348 Nm jämfört med det analytiska 310Nm. De andra resultaten redovisas i grafer vilka återfinns i rapportens resultatdel. Avslutningsvis diskuteras den valda metoden och resultaten.

Abstract [en]

The goal of this project has been to create a computer generated model of a compact steam engine. The steam engine is supposed to be fitted in close connection to the exhaust manifold on e.g. a diesel engine in a heavy duty truck. The large amount of heat that the combustion engine produces while it is in use will be used to heat water to hot steam. The steam will be used in the steam engine to add extra power to the truck. This type of hybrid technique is called BC, Bottoming Cycle, in other words, to combine more than one thermodynamic cycle. The work started with a process to learn about the history and background of the steam engine. Thereafter the engines technical build up and function was studied to get an understanding of relevant relations and dimensions. The steam engine has first been modelled as a parametric model in Solid Edge, to later on be imported in MSC.ADAMS as a parasolid-file. ADAMS (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems) is a so called dynamic MBS-program (Multibody System). The steam engine model is partly parameterised in ADAMS due to that masses and moments of inertia can be changed, but dimensions and lengths must be changed in Solid Edge to yet again be imported to ADAMS. To validate that the model is correct two tests have been made, firstly it has been checked that the engines shaft out take is zero when the shaft is rotating at constant velocity but no forces are applied. The second verification is that the torque is independent regarding to the rotational speed of the engine shaft. From the simulation model three results has been compared to previously analytic made calculations. One of the measured results is the torque of the engine shaft, in other words the usable work that the engine produces. The resulting torque in the model was 348 Nm compared to the analytic value of 310 Nm. The other results are displayed in plots under the result section. In the last part the method used and the results acquired is discussed.

Place, publisher, year, edition, pages
2008.
Series
2008:4 MKNB 017
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-171968OAI: oai:DiVA.org:kth-171968DiVA: diva2:844991
Available from: 2015-10-20 Created: 2015-08-10 Last updated: 2015-10-20Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2448 kB)52 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2448 kBChecksum SHA-512
041f32868b574071d60534acbe0a5ada6649ef386fe9378f8e6f49507564f22980d25b5bc868bd4adc2a1cc94f531389ca0fa578df0a156f67ae0215d1eea5a5
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 52 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 71 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf