Alternativas de recuperación residual, contribución desde la ingeniería mecánica.

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Jhan Piero Rojas
Antuny Pabón
Sofia Orjuela

Keywords

Motor, Tecnologías de recuperación, Calor residual

Resumen

En la actualidad la demanda de energía aumenta de forma progresiva debido al crecimiento económico a nivel global, dando como resultado un incremento en el consumo de recursos fósiles. Lo anterior, produce un aumento en los precios de los combustibles y preocupación ambiental. A lo largo de los años, los investigadores han propuesto diversos tipos de tecnologías para el aprovechamiento del calor residual de los gases de escape en los motores de combustión interna con el objetivo de mejorar la eficiencia de los procesos de combustión. Este tipo de estrategias son alternativas con un alto potencial para mejorar la eficiencia de los motores y reducir las emisiones contaminantes. Entre las principales tecnologías investigadas se encuentran: los turbocompresores, los ciclos orgánicos de Rankine, recirculación de gases de escape y generadores termoeléctricos. Cada una de estas tecnologías presenten ventajas y desventajas particulares que afectan su beneficio económico, ambiental y técnico. La intrusión de este tipo de tecnologías, generalmente produce una contrapresión en el sistema de escape, lo cual ocasiona una reducción en la potencia mecánica del motor. Entre las tecnologías existentes, se destaca los generadores termoeléctricos debido a sus diversas ventajas y capacidad de minimizar la contrapresión en el sistema de gases de escape mediante rediseños de los generadores. 

Abstract 233 | PDF Downloads 181

Referencias

Chintala, V., Kumar, S., & Pandey, J. K. (2018). A technical review on waste heat recovery from compression ignition engines using organic Rankine cycle. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 81, 493–509. https:// doi.org/10.1016/j.rser.2017.08.016

Edenhofer, O. (2015). Climate change 2014: mitigation of climate change (Vol. 3). Cambridge University Press.

Grawitz, C. (2018). Horizon 2020-Work Programme for Research \& Innovation 2018-2020.

Hatami, M., Ganji, D. D., & Gorji-Bandpy, M. (2014). A review of different heat exchangers designs for increasing the diesel exhaust waste heat recovery. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 37, 168–181. https://doi. org/10.1016/j.rser.2014.05.004

Ismail, Y., Durrieu, D., Menegazzi, P., Chesse, P., & Chalet, D. (2012, September 10). Potential of Exhaust Heat Recovery by Turbocompounding. SAE Technical Paper. https://doi. org/10.4271/2012-01-1603

Mavrou, P., Papadopoulos, A. I., Seferlis, P., Linke, P., & Voutetakis, S. (2015). Selection of working fluid mixtures for flexible Organic Rankine Cycles under operating variability through a systematic nonlinear sensitivity analysis approach. Applied Thermal Engineering, 89, 1054–1067. https://doi.org/10.1016/j. applthermaleng.2015.06.017

Mavrou, P., Papadopoulos, A. I., Stijepovic, M. Z., Seferlis, P., Linke, P., & Voutetakis, S. (2015). Novel and conventional working fluid mixtures for solar Rankine cycles: Performance assessment and multi-criteria selection. Applied Thermal Engineering, 75, 384–396. https://doi.org/10.1016/j. applthermaleng.2014.10.077

Plotkin, S., Stephens, T., & McManus, W. (2013). Vehicle technology deployment pathways: An examination of timing and investment constraints.

Schuster, A., Karellas, S., Kakaras, E., & Spliethoff, H. (2009). Energetic and economic investigation of Organic Rankine Cycle applications. Applied Thermal Engineering, 29(8–9), 1809–1817. https://doi.org/10.1016/j. applthermaleng.2008.08.016

Sher, E. (1998). Handbook of air pollution from internal combustion engines: pollutant formation and control. Academic Press

Tian, H., Liu, P., & Shu, G. (2021). Challenges and opportunities of Rankine cycle for waste heat recovery from internal combustion engine. Progress in Energy and Combustion Science, 84, 100906. https://doi.org/10.1016/j. pecs.2021.100906

Trapp, C., & Colonna, P. (2013). Efficiency Improvement in Precombustion CO2 Removal Units With a Waste–Heat Recovery ORC Power Plant. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 135(4), 042311. https://doi. org/10.1115/1.4023121

Wang, Y., Li, S., Xie, X., Deng, Y., Liu, X., & Su, C. (2018). Performance evaluation of an automotive thermoelectric generator with inserted fins or dimpledsurface hot heat exchanger. Applied Energy, 218, 391–401. https://doi. org/10.1016/j.apenergy.2018.02.176

Wurm, J., Kinast, J. A., & Bulicz, T. (1984). Assessment of Positive Displacement Supercharging and Compounding of Adiabatic Diesel.