Rozprawa dotyczy opracowania nowego systemu wylotowego silników spalinowych, przeznaczonych do pracy w przestrzeniach zagrożonych wybuchem. Przedstawiono wymagania stawiane tego typu układom napędowym z uwzględnieniem obecnie obowiązujących przepisów krajowych i unijnych. Zaprezentowano obecnie stosowane rozwiązania techniczne wykorzystywane w górniczych spalinowych układach napędowych. Z przeprowadzonych analiz wynika, że istnieje potrzeba opracowania systemu wylotowego silników przeznaczonych do pracy w przestrzeni zagrożonej wybuchem, który ograniczy obsługę i zapewni stałą, wysoką sprawność, jak również wpłynie na poprawę jakości spalin i ograniczenie gabarytów wymiennika ciepła. Postawiona została teza, że „zastosowanie wymiennika z rurkami ciepła w układzie wylotowym górniczego zespołu spalinowego, przyczyni się do wyeliminowania bieżącej obsługi układu schładzania spalin oraz zmniejszenia jego masy i wymiarów”. Przeprowadzono badania identyfikacyjne i laboratoryjne, które posłużyły m.in. jako dane wejściowe do dalszych badań modelowych.
Jako wynik pracy powstały narzędzia inżynierskie w postaci modeli matematycznych (wg proponowanej koncepcji), wspomagające projektowanie systemów wylotu spalin silników, we wszelkiego typu systemach przemysłowych, podlegających szczegółowym przepisom dotyczącym temperatury oraz wygaszania Rozprawa dotyczy opracowania nowego systemu wylotowego silników spalinowych, przeznaczonych do pracy w przestrzeniach zagrożonych wybuchem. Przedstawiono wymagania stawiane tego typu układom napędowym z uwzględnieniem obecnie obowiązujących przepisów krajowych i unijnych. Zaprezentowano obecnie stosowane rozwiązania techniczne wykorzystywane w górniczych spalinowych układach napędowych. Z przeprowadzonych analiz wynika, że istnieje potrzeba opracowania systemu wylotowego silników przeznaczonych do pracy w przestrzeni zagrożonej wybuchem, który ograniczy obsługę i zapewni stałą, wysoką sprawność, jak również wpłynie na poprawę jakości spalin i ograniczenie gabarytów wymiennika ciepła. Postawiona została teza, że „zastosowanie wymiennika z rurkami ciepła
w układzie wylotowym górniczego zespołu spalinowego, przyczyni się do wyeliminowania bieżącej obsługi układu schładzania spalin oraz zmniejszenia jego masy i wymiarów”. Przeprowadzono badania identyfikacyjne i laboratoryjne, które posłużyły m.in. jako dane wejściowe do dalszych badań modelowych.
Jako wynik pracy powstały narzędzia inżynierskie w postaci modeli matematycznych (wg proponowanej koncepcji), wspomagające projektowanie systemów wylotu spalin silników, we wszelkiego typu systemach przemysłowych, podlegających szczegółowym przepisom dotyczącym temperatury oraz wygaszania płomienia. W wyniku analizy trzech konfiguracji geometrycznych nowego rozwiązania wymiennika, zaproponowano docelową konfigurację, którą poddano weryfikacji z wykorzystaniem badań CFD.
The study concerns the development of a new exhaust system for internal combustion engines intended for use in potentially explosive atmospheres. The requirements for this type of drive systems have been presented, taking into account the current national and EU regulations. The currently used technical solutions applied in exhaust systems of combustions engines in mining machines were presented. The carried out analyzes show that there is a need to develop an exhaust system for combustion engines intended for operation in potentially explosive atmospheres, which will limit service and ensure constant and high efficiency, as well as improve the quality of exhaust gases and reduce the size of the heat exchanger. It was thesis that "the use of a heat exchanger with heat pipes in the exhaust system of mining drive system will contribute to the elimination of the current service of the exhaust gas cooling system and the reduction of its mass and dimensions”. Identification and laboratory tests were carried out, which were used, among others, as input data for further model studies.
As a result of the work, engineering tools were developed in the form of mathematical models (according to the proposed concept), supporting the design of engine exhaust systems in all types of industrial systems, subject to detailed regulations on temperature and flame protection. As a result of the analysis of three geometrical configurations of new solution of the heat exchanger, a final configuration was proposed, which was verified with the use of CFD simulations.
