Diseño, construcción y caracterización de un prototipo para regeneración de energía basado en termoeléctricos para vehículos de combustión interna PDF Download
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Author: Ernesto Andrés Rincón Rodríguez
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En este documento, se muestra el proceso de diseño, fabricación y prueba de un intercambiador de calor a base de tubos de calor. El objetivo del intercambiador de calor es mejorar la diferencia de temperatura sobre las superficies de un generador termoeléctrico. El proceso de diseño comienza seleccionando un módulo termoeléctrico, para ello se realiza una comparación por mérito. Después de seleccionar el módulo, el proceso de diseño se enfoca en la tubería de calor, que permite que el calor desperdiciado proveniente del tubo de escape sea conducido al dispositivo termoeléctrico. Los parámetros de trabajo específicos de la tubería de calor se evalúan para cumplir con los requisitos del módulo seleccionado. También se realiza una caracterización del dispositivo termoeléctrico para comprender la diferencia de temperatura requerida en el sistema. El prototipo diseñado se fabrica utilizando un proceso de sinterización y luego se prueba en una serie de experimentos. En estos experimentos...
Author: Ernesto Andrés Rincón Rodríguez
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En este documento, se muestra el proceso de diseño, fabricación y prueba de un intercambiador de calor a base de tubos de calor. El objetivo del intercambiador de calor es mejorar la diferencia de temperatura sobre las superficies de un generador termoeléctrico. El proceso de diseño comienza seleccionando un módulo termoeléctrico, para ello se realiza una comparación por mérito. Después de seleccionar el módulo, el proceso de diseño se enfoca en la tubería de calor, que permite que el calor desperdiciado proveniente del tubo de escape sea conducido al dispositivo termoeléctrico. Los parámetros de trabajo específicos de la tubería de calor se evalúan para cumplir con los requisitos del módulo seleccionado. También se realiza una caracterización del dispositivo termoeléctrico para comprender la diferencia de temperatura requerida en el sistema. El prototipo diseñado se fabrica utilizando un proceso de sinterización y luego se prueba en una serie de experimentos. En estos experimentos...
Author: Camilo Javier Cruz Cárdenas
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El presente trabajo se centra en la caracterización de módulos termoeléctricos Hi-Z 20; la caracterización de sus condiciones de operación como sistema de regeneración de energía sobre la tubería de escape de un automóvil; y la evaluación del ahorro de combustible generado por la implementación de módulos sobre la tubería de escape. La caracterización del módulo se realiza a través de un banco de pruebas diseñado específicamente para la identificación de sus propiedades térmicas y eléctricas en condiciones estacionarias. Así mismo, la caracterización de sus condiciones de operación consiste en la medición de temperaturas a lo largo de la tubería de escape, lo cual permite encontrar el potencial térmico disponible para ser recuperado. Finalmente se evalúa la influencia de la implementación de módulos termoeléctricos por medio de un modelo de motor de valor medio (MVEM) que permite el cálculo de consumo de combustible a partir del mapa de consumo específico (BSFC).
Author: Diana Carolina Suescún Vera
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Author: Juan Morera
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El objetivo de este proyecto es llevar a cabo el diseño conceptual de una transmisión multi-híbrida para el almacenaje y reutilización de energía cinética en vehículos automotores. Este proyecto se enfoca en el desarrollo de una transmisión capaz de trabajar combinando tres tipos de energía (fósil, cinética y eléctrica). La parte central del diseño se basa en un nuevo tipo de transmisión de variación continua (CVT). Esta nueva transmisión, llamada multi-híbrida, permite una mayor recuperación de energía de frenada que los sistemas híbridos actuales y permite obtener grandes reducciones en emisiones. Simulaciones basadas en el ciclo Artemis indican que se obtienen importantes reducciones de CO2, incluso respecto vehículos con trenes sofisticados como el Toyota Prius. Esto se logra mediante una gestión optimizada de la energía en componentes mecánicos y eléctricos y teniendo dos tipos de almacenamiento de energía. Uno es a corto plazo (volante de inercia) para mantener la potencia de los motores en un valor constante, aumentando considerablemente la eficiencia del motor de combustión interna y baterías, y reduciendo la potencia en baterías y motor eléctrico. Otro es a largo plazo (gasolina) para proveer de autonomía al vehículo. Para hacer el sistema económicamente viable se hace uso de tecnologías existentes en el resto del tren de potencia, así como por la utilización de materiales comunes para la construcción de la transmisión. De esta manera se obtiene un sistema ideal para hacer paradas durante tráfico en las ciudades, reduciendo a cero las emisiones de conducción en muchos segmentos de tráfico urbano y también ofrece gran autonomía y un rendimiento atractivo durante conducción en carretera. En este proyecto se presentan las bases del funcionamiento de la transmisión y las consideraciones hechas para el diseño conceptual.
Author: María Alejandra Pulgarín Arias
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Resumen: En el presente proyecto se diseña el chasis de un vehículo Supermileage, y se desarrollan los estudios de los sistemas de dirección, frenado y transmisión de potencia, al igual que la selección de los demás componentes, para poder construir y ensamblar el prototipo, teniendo como base el reglamento de la Fórmula SAE Supermileage. Inicialmente se exponen las consideraciones generales que exige la organización para este tipo de vehículos, dando a conocer los objetivos y los requerimientos técnicos de la competencia. Una vez comprendida la normatividad, se procede a realizar un diseño preliminar de los sistemas del prototipo, obtenido de la investigación de las alternativas propuestas por los grupos que ya han participado en la Fórmula SAE Supermileage. A continuación, se presenta el estudio de la respuesta dinámica del vehículo, es decir, las fuerzas que interactúan en él, la ecuación de movimiento, los cálculos de frenado y el comportamiento en una curva. Asimismo, se establecen los criterios generales para el diseño, en el cual se analizan los demás sistemas. Para validar el chasis final, se procede a la simulación del mismo, con la ayuda de un programa computacional, estudiando su resistencia estructural y analizando algunos casos de carga, con el fin de crear una estructura que garantice la seguridad del piloto. Finalmente, una vez validado el diseño, se describe la construcción y el montaje de todo el conjunto del prototipo y posteriormente, se realizan las pruebas de campo para verificar estabilidad, maniobrabilidad, dirección y frenos y poder obtener las conclusiones y recomendaciones del proyecto.
Author: Guillermo Cuesta Capellan
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La situación actual en las ciudades es, en cuanto a movilidad y calidad del aire, insostenible. En la mayoría de capitales europeas la cantidad de coches supera el punto de saturación de sus vías y esto conlleva atascos, el empeoramiento de la calidad del aire, accidentes... Las características de los coches tradicionales de combustión interna no se adaptan a las necesidades de la movilidad urbana. Grandes autonomías, potencias elevadas y capacidades de carga elevadas no son las cualidades que se necesitan en una conducción urbana. En éste proyecto, en términos generales, se examina el estado del arte de la tecnología asociada a los vehículos eléctricos y se contribuye a su divulgación. Más en concreto, se pone el foco en vehículos de categoría L7e (eminentemente urbanos y con 15kW de potencia máxima). A lo largo del proyecto se dimensiona el tren de potencia para un vehículo de ésta categoría, realizando todos los cálculos y simulaciones necesarias para el correcto funcionamiento del vehículo. En base a los resultados obtenidos se seleccionan los diferentes componentes del mercado para la construcción de un prototipo del tren de potencia dimensionado. Finalmente se hace también un análisis medio ambiental de la solución propuesta. Para ello se realiza una comparativa entre las emisiones teóricas de CO2 generadas indirectamente por nuestro prototipo eléctrico y las emisiones directas generadas por un vehículo equivalente de combustión interna.
Author: Simón Jaramillo Arango
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Este proyecto de grado fue un trabajo realizado sobre el prototipo de kart eléctrico del equipo BTA Racing de la Universidad de los Andes. Los objetivos del proyecto estuvieron divididos en dos partes, por un lado la construcción del prototipo enfocada principalmente al desarrollo de sus sistemas eléctricos, y por el otro, la caracterización de su freno regenerativo. En términos de la construcción, inicialmente se realizó una inspección de los trabajos previos realizados sobre el kart. Lo siguiente fue la instalación de una banco de pruebas en el cual se probaron los sistemas de almacenamiento de energía y potencia, con esto se revisó tanto que ambos funcionaran adecuadamente, como también que variables tenían ambos controladores para ser programadas. En este proceso se encontró en el controlador del motor el parámetro "Maximun torque applied when neutral braking"el cual controla el freno regenerativo y permite variar su intensidad. Tras acabar las pruebas, ambos sistemas fueron instalados en el kart junto con los otros componentes de los sistemas mecánicos y de instrumentación. Por la otra parte, en términos de la caracterización del freno regenerativo se desarrolló un modelo en el cual se mezclaron los conceptos dinámicos junto con los del freno regenerativo. El modelo fue simulado en el software Matlab© y se utilizó una parametrización de la pista del kartodromo Juan Pablo Montoya de Tocancipá. El resultado fue la estimación de la autonomía del kart para diferentes valores del parámetro de freno regenerativo. Finalmente, el 19 de Junio se realizaron las pruebas de pista, en ellas se probó el comportamiento del kart en términos de la construcción de los sistemas mecánicos y eléctricos, y adicionalmente se tomaron datos experimentales de consumo con el fin de compararlos con los obtenidos de la simulación. En las pruebas se pudieron dar 20 vueltas en las cuales de pudo probar el kart con el parámetro de regeneración en 50% y 10%.
Author: Tatsuki Ohji
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1119100402
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 538
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In this book project, all the American Ceramic Society's Engineering Ceramics Division Mueller and Bridge Building Award Winners, the ICACC Plenary Speakers and the past Engineering Ceramics Division Chairs have been invited to write book chapters on a topic that is compatible with their technical interests and consistent with the scope of the book, which is to focus on the current status and future prospects of various technical topics related to engineering ceramics, advanced ceramics and composite materials. Topics include: Mechanical Behavior and Performance of Ceramics & Composites Non-Destructive Evaluation and Mechanical Testing of Engineering Ceramics Brittle and Composite Material Design Modern Fracture Mechanics of Ceramics Thermal/Environmental Barrier Coatings Advanced Ceramic Coatings for Functional Applications Advanced Ceramic Joining Technologies Ceramics for Machining, Friction, Wear, and Other Tribological Applications Ceramic Composites for High-Temperature Aerospace Structures and Propulsion Systems Thermal Protection Materials: From Retrospect to Foresight Carbon/Carbon Composites Ceramic-Matrix Composites for Lightweight Construction Ultra High-Temperature Ceramics (UHTC) Nanolaminated Ternary Carbides and Nitrides (MAX Phases) Ceramics for Heat Engine and Other Energy Related Applications Solid Oxide Fuel Cells (SOFC) Armor Ceramics Next Generation Bioceramics Ceramics for Innovative Energy and Storage Systems Designing Ceramics for Electrochemical Energy Storage Devices Nanostructured Materials and Nanotechnology Advanced Ceramic Processing and Manufacturing Technologies Engineering Porous Ceramics Thermal Management Materials and Technologies Geopolymers Advanced Ceramic Sensor Technology Advanced Ceramics and Composites for Nuclear and Fusion Applications Advanced Ceramic Technologies for Rechargeable Batteries
Author: Zishan Husain Khan
Publisher: Springer Nature
ISBN: 9811599041
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 382
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This book discusses new trends in nanotechnology. It covers a wide range of topics starting from applications of nanomaterials in perovskite solar cells, pharmacy, and dentistry to self-assembled growth of GaN nanostructures on flexible metal foils by laser molecular beam epitaxy. It also includes other interesting topics such as advancement in carbon nanotubes; processing techniques, purification and industrial applications, metal di-chalcogenides for waste water treatment and recent advancement in nanostructured-based electrochemical genosensors for pathogen detection and many more. The book will be of great interest to researchers, professionals and students working in the areas of nanomaterials and nanotechnology.
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ISBN: 9781510874671
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Languages : en
Pages : 217
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