Simulační 1-D model vodíkového zkušebního motoru

Abstract

Tématem diplomové práce je vytvoření 1-D simulačního modelu zkušebního jednoválcového motoru TATRA přizpůsobeného pro spalování alternativních paliv, konkrétně zemního plynu a vodíku. V teoretické části práce jsou popsána alternativní paliva a jejich význam z hlediska náhrady za fosilní paliva a z hlediska rozšíření na trhu v budoucnosti. Následně je detailněji popsána problematika spalování zemního plynu a vodíku. V praktické části je popsána tvorba simulačního modelu v programu GT-Power a jeho úpravy pro spalování zemního plynu a vodíku, přičemž je vycházeno z dostupných a změřených dat. Výpočetní model byl následně doplněn o prediktivní model přesupu tepla, který může v budoucnu sloužit jako velmi užitečný zdroj dat při návrhu konstrukčních úprav komponent motoru.

The subject of the thesis is the creation of a 1-D simulation model of a test single-cylinder TATRA engine adapted for combustion of alternative fuels, namely natural gas and hydrogen. The theoretical part of the thesis describes alternative fuels and their importance in terms of replacing fossil fuels and in terms of future market expansion. Subsequently, the combustion of natural gas and hydrogen is described in more detail. The practical part describes the development of a simulation model in GT-Power and its modifications for natural gas and hydrogen combustion, based on available and measured data. The computational model was subsequently supplemented with a predictive heat transfer model, which can serve as a very useful data source in the future for the design of engine component modifications.