Изабрана поглавља из области мотора СУС 1

ID: 1026
врста предмета: научно-стручни
носилац предмета: Поповић Ј. Слободан
извођачи: Кнежевић М. Драган, Миљић Л. Ненад, Поповић Ј. Слободан
контакт особа: Поповић Ј. Слободан
ниво студија: мастер академске студије
ЕСПБ: 6
облик завршног испита: презентација пројекта
катедра: катедра за моторе

извођења

циљ

Усвајање нових знања о улози и значају моделирања динамичких процеса код мотора СУС и хибридних погонских система. Ширење теоријских знања из области примењене термодинамике, преноса топлоте и масе, механике флуида, сагоревања горива кроз проучавање динамичких процеса у цилиндрима, колекторима и струјним каналима мотора СУС. Ширење теоријских и практичних знања из области распада млаза, формирања и испаравања капљице горива. Ширење теоријских и практичних знања из области нумеричких метода и модуларног програмирања. Оспособљавање студената за развој и примену симулационих нумеричких модела и нумеричких метода у оквиру пројектно оријентисаних задатака везаних за развој и примену мотора СУС и хибридних погонских система.

исход

Разумевање реалности и сложености радних процеса топлотних машина. Способност пројектовања и развоја модела и подмодела динамичких процеса кроз мултидисциплинарни приступ. Способност анализе динамичких процеса и карактеристика мотора и хибридних погонских система применом симулационих модела. Успостављање узрочно-последичних веза између параметара радног циклуса мотора и радних карактеристика.

садржај теоријске наставе

Преглед области и специфичних проблема који могу бити обухваћени пројектно оријентисаним задаткаом: 1. Проблеми струјања у усисном и издувном систему мотора. Моделирање нестационарног струјања гасова у цевоводима. Оптимизација геометрије усисног и издувног система ради повећања пуњења мотора. 2. Натпуњење/турбопуњење мотора. Пројектовање и симулација система натпуњења. Карактеристике система турбопуњења. Пројектовање и симулација карактеристика система међухлађења. 3. Повећање степена корисности радног циклуса мотора. Примена циклуса са високим односом степена експанзије и степена компресије. Примена продужене експанзије и натпуњења. 4. Посебна поглавља из области формирања смеше код високопритисноих система убризгавања. Симулација динамичких хидрауличких процеса у цевоводима и бризгачима. Примарни и секундарни распад, формирање капљице и испаравање горива. 5. Механички губици у моторима. Математичко моделирање трења и механичких губитака у мотору. 6. Основи вишедимензионог моделирања струјања у усисно-издувном систему и цилиндру мотора на бази CFD. 7. Одабрана поглавља из издувне емисије и буке мотора. Моделирање састава издувних гасова на бази хемијске равнотеже и уз узимање у обзир кинетике хемијских реакција. Експериментално одређивање састава издувних гасова мотора. 8. Симулација и оптимизација динамичких карактеристиак хибридних погонских система. Примена 1-D модела за симулацију динамичких карактерисика ХПС. Оптимизација капацитета и масе система за складиштење енергије, карактеристика мотора и конфигурације система са аспекта смањења потрошње горива. 9. Примена алтернативних горива. Специфични захтеви у погледу карактеристика горива. Специфични проблеми сагоревања алтернативних горива. 10. Пројектовање моторских компонената. Израда и серијска производња. Специфичне технологије. Пројектовање и израда турбопуњача. Пројектовање и израда лопатичног кола. Избор материјала кола и кућишта за турбопуњаче високих перформанси.

садржај практичне наставе

Прикупљање и анализа доступних литературних извора и техничких решења везаних за тему пројектног задатка. Развој нумеричког симулационог модела мотора, моторског система или хибридног погонског система у оквиру пројектно оријентисаног задатка. Системска анализа проблема применом развијеног модела. Експериментална верификација решења. Израда извештаја и презентација резултата добијених у оквиру пројектног задатка.

услов похађања

Обавезан услов: одслушан и положен курс Радни процеси мотора

ресурси

Mathworks Matlab/Simulink IDE (лиценца) AVL Advanced Simulation Tools (AST) Boost, Fire, Excite, Cruise LMS AMESim Потпуно опремљена лабораторијска инсталација за испитивање мотора СУС (пробни сто са динамометром и мерном опремом) Дигитални аквизициони систем на платформи National Instruments PXI са припадајућим софтвером за развој мерних апликација National Instruments LabView (лиценца)

фонд часова

укупан фонд часова: 75

активна настава (теоријска)

ново градиво: 20
разрада и примери (рекапитулација): 10

активна настава (практична)

аудиторне вежбе: 0
лабораторијске вежбе: 0
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 0
пројекат: 18
консултације: 2
дискусија/радионица: 0
студијски истраживачки рад: 10

провера знања

преглед и оцена рачунских задатака: 0
преглед и оцена лабораторијских извештаја: 0
преглед и оцена семинарских радова: 0
преглед и оцена пројекта: 10
колоквијум са оцењивањем: 0
тест са оцењивањем: 0
завршни испит: 5

провера знања (укупно 100 поена)

активност у току предавања: 0
тест/колоквијум: 0
лабораторијска вежбања: 0
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 0
пројекат: 70
завршни испит: 30
услов за излазак на испит (потребан број поена): 30

литература

Изабрани наслови водећих издавача Springer Verlag, Teubner, McGraw-Hill, Butterworth-Heinemann, Elsevier; Избор чланака и саопштења из доступних база: IMechE, SAE, JSAE, ASME, MTZ/ATZ, Elsevier итд.;