Moteur à disque d’onde – Wikipedia wiki

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UN moteur à disque d’onde ou générateur de disque d’onde est un type de moteur rotatif sans piston en cours de développement à la Michigan State University et au Varsovie Institute of Technology. Le moteur a un disque de rotation avec des lames incurvées. Une fois que le carburant et l’air entrent dans le moteur, la rotation du disque crée des ondes de choc qui compriment le mélange. Lorsqu’il est enflammé, le mélange brûlant se dilate, poussant contre les lames, les faisant tourner. Le filage du disque lui-même s’ouvre et ferme les ports d’apport et d’échappement. [d’abord] Le concept proposé a été appelé un Rotor d’ondes de combustion interne radiale .

Arrière-plan [ modifier ]]

Les rotors d’onde utilisent des ondes de choc pour transférer l’énergie entre un fluide à haute énergie à un fluide à faible énergie, augmentant ainsi à la fois la température et la pression du fluide à faible énergie (également appelée machines à ondes de pression ou échangeurs de pression).

Principes opérationnels [ modifier ]]

Comme pour tous les moteurs thermiques, l’efficacité d’un moteur à disque d’onde est régie par la différence de température entre les côtés chauds et froids (voir le théorème de Carnot). Comparé à un moteur à piston conventionnel (moteur alternatif), un moteur à disque d’onde fonctionne à une température de pointe plus élevée, ce qui le rend théoriquement plus efficace. La conception fonctionne également sans système de refroidissement, ce qui économise du poids. Par rapport aux systèmes à base de turbine, la vitesse de rotation et la température de la lame de rotor du moteur du disque d’onde sont plus faibles, ce qui crée une contrainte plus faible sur les matériaux, et par conséquent des exigences moins exigeantes pour les matériaux, conduisant à des coûts de fabrication et de maintenance moins chers. [2]

Les implémentations antérieures du rotor d’ondes étaient principalement un flux axial, où le processus de piégeage de retour de l’air comprimé chaud dans la turbine est complexe. Le moteur à disque d’onde utilise un flux radial et circonférentiel, en utilisant des forces centrifuges pour le piégeage. Les canaux incurvés fournissent une longueur plus grande pour le même diamètre du disque par rapport aux canaux droits, permettant à l’élimination correctement les temps de trajet des vagues.

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Statut actuel [ modifier ]]

Le moteur à disque d’onde a le potentiel d’une meilleure efficacité énergétique par rapport aux conceptions conventionnelles de moteur de combustion interne et peut potentiellement économiser du poids. Les applications possibles comprennent la charge des batteries dans des véhicules hybrides, ce qui pourrait réduire le poids d’environ 1 000 livres (450 kg). [3] [d’abord] [ citation requise ]] Il promet d’être jusqu’à 60% efficace, 30% plus léger et 30% moins cher à fabriquer qu’un moteur de piston conventionnel équivalent et de réduire les émissions de 90%. [4]

Michigan State University et Warsoaw Institute of Technology Researchers prétendent avoir un prototype de moteur à disque d’onde et de générateur d’électricité qui pourrait remplacer la technologie actuelle du générateur de sauvegarde des véhicules hybrides électriques rechargeables. [5] L’équipe de recherche est dirigée par un professeur agrégé de génie mécanique Norbert Müller et a reçu un financement de 2,5 millions de dollars du programme ARPA-E du Département des États-Unis de l’Énergie. L’équipe de Müller espérait avoir un moteur / générateur à disque d’onde de 25 kilowatt de la taille d’un véhicule (33 ch) prêt d’ici la fin de 2011. [6] [7] Depuis janvier 2013, le projet examine la commercialisation de la technologie. [8] La recherche se poursuit à l’Université Columbia en 2017 [9] et à la Michigan State University. [dix]

Les références [ modifier ]]

  1. ^ un b L’onde de choc met des moteurs hybrides dans un tour , Helen Knight, nouveau scientifique, 15 mars 2011, consulté en mars 2011
  2. ^ “Concepts Rotro à ondes radiales, conceptions et applications non conventionnelles” (PDF) . Egr.msu.edu. 2004-11-13 . Récupéré 2011-03-20 .
  3. ^ Les disques d’onde générateurs de l’onde de choc pourraient remplacer les moteurs à combustion interne Popular Science Magazine, 03.16.2011, consulté en mars 2011
  4. ^ “Moteur à disque d’onde” . Doe arpa-e . Récupéré 2011-04-25 .
  5. ^ “Moteurs à disque d’onde pour rendre les véhicules hybrides moins chers, plus efficaces” . Zdnet.com. 2009-11-01 . Récupéré 2011-03-20 .
  6. ^ “La Michigan State University reçoit un prix ARPA-E de 2,5 millions de dollars pour construire un moteur / générateur de disques à vagues pour les applications hybrides de série” . Greencarcongress.com. 2009-10-31 . Récupéré 2011-03-20 .
  7. ^ “Le nouveau moteur envoie des ondes de choc dans l’industrie automobile” . NBC News. 2011-04-06 . Récupéré 2011-04-09 .
  8. ^ “ARPA-E Avoyés sélectionnés pour le programme NSF Innovation Corps” . 2013-01-22. Archivé de l’original le 10 octobre 2013.
  9. ^ Akbari, Pejman – Agoos, Ian (2017-09-19). “Concept de moteur à disque d’onde à deux étapes et prédiction des performances” . Série de papier technique SAE . Vol. 1. SAE International. est ce que je: 10.4271 / 2017-01-2046 – via DO – 10.4271 / 2017-01-2046. {{cite livre}} : CS1 Maint: plusieurs noms: liste des auteurs (lien)
  10. ^ P. Parraga-Ramirez, 1 M. Varney, 2 E. Tarskleson, 3 N. Müller. “Développement d’une installation expérimentale de moteur à disque de vague” . CS1 Maint: plusieurs noms: Liste des auteurs (lien)

Liens externes [ modifier ]]

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