SOMMARIO
Il lavoro di tesi è collocato all’interno di un progetto generale in cui un espansore volumetrico è utilizzato in un impianto a vapore per fornire modeste quantità di energia elettrica ad un’azienda agricola di piccole- medie dimensioni; gli scarti di lavorazioni agricole ed altri elementi organici, tipo pellets o in generale biomasse, serviranno per la combustione nel ge neratore di vapore.
In particolare l’analisi è stata basata su di un motore Wankel a benzina precedentemente modificato per operare a vapore.
Una prima fase di studio ha riguardato l’approfondimento di tesi svolte in Dipartimento in cui è stato analizzato il motore Wankel e il suo procedimento per trasformarlo in espansore di vapore.
È seguita poi un’analisi sperimentale attraverso il banco prova per valutare le caratteristiche di potenza, coppia e consumo dell’espansore facendo lavorare il motore con aria compressa invece che vapore in modo da avere una prima valutazione delle prestazioni in attesa dell’acquisizione di una caldaia idonea.
Attraverso precedenti lavori di tesi è stato ottenuto anche un modello numerico con il codice di calcolo AMESim.
Questo modello è stato impiegato per prevedere le prestazioni del motore nell’uso a vapore.
Per poter effettuare questa previsione il modello è stato validato nel funzionamento ad aria confrontando le curve di coppia, potenza, consumo e temperatura di scarico con quelle ottenute per via sperimentale.
Questo ha permesso di prevedere le prestazioni nel funzionamento come espansore di vapore individuando alcune criticità, sia per quanto riguarda il prototipo reale che per il modello numerico.
ABSTRACT
This thesis’ work takes place in a general plan where a volumetric engine is used in a steam system to supply small quantity of electric energy to a small- medium farm; processing’s scraps and other organic things, like pellets and biomass in general, will be burned in the steam generator.
In particular this analysis is based on a Wankel gasoline engine that had been previously modified to work with steam.
A first part of study consist in deepening of thesis done in Department in which a wankel engine, and the modification to make it work like a steam engine, have been analyzed.
Then followed an experimental analysis using a test bed to evaluate power, torque and consumption’s feature of the engine making working the engine with compressed air instead of steam. So it was possible to make a first evaluation of the performances waiting to acquire a suitable boiler.
Using previous thesis it was possible to obtain a numeric model too with calculation code AMESim.
This model has been employed to preview engine’s performance using steam.
To make this prediction the model has been validated when feeded with compressed air comparing torque, power, consumption and exhaust temperature with the experimental ones.
This allowed to make a prevision on the performance when used like a stem espansore, individualizing some critical aspects in the real prototype and in the numeric model.
