Return to search

Heat flux measurement device : Designing an experimental system for determining the effectiveness of thermal barrier coating inside a combustion chamber / Värmeflödesmätanordning : Design av ett experimentellt system för utvärdering av termiska barriärskikt i ett förbränningsrum

This Masters Thesis has been carried out in collaboration with SCANIA CV AB and it concerns the development of an experimental measurement set up to analyze the heat losses in a Diesel engine. This measurement equipment will be used to test a type of coating, called TBC (Thermal Barrier Coating). Scania has been studying this kind of coating for some years and it has been noticed as a way to improve the efficiency of the engine. It is then important for the company to understand the behavior of this coating considering all the combustion’s features of an internal combustion engine. The target of the project has been the replacement of one of the valves of a Diesel engine with a stationary sample holder equipped with a measurement set up in order to measure the heat losses from the combustion chamber. The design has been dimensioned considering the size and the working conditions of a single cylinder test engine at Scania. The concept of the project is the placement of some thermocouples in the holder so that a difference of temperature can be detected and the relative heat flux can be computed. The TBC will be attached to one of the surfaces of the holder in order to test a decrease in the heat loss through the holder itself. The conclusion of the project shows the good operation of the design and a substancial decrease in the heat loss when using the TBC. Scania should continue investigating the behavior of TBC with the use of the same design or a different one which fits different operating conditions of the engine. / Detta examensarbete, som har utförts i samarbete med Scania CV AB, handlar om att utveckla en provmetod för att analysera värmeförluster i en dieselmotor. Provmetoden kommer att användas för att undersöka effekten av termiska barriärskikt – TBC (Thermal Barrier Coatings). Scania har under en tid studerat dessa beläggningar, då de har identifierats som ett möjligt sätt att öka motorns verkningsgrad. Det är då viktigt för företaget att förstå hur dessa beläggningar beter sig under de förhållanden som råder i en förbränningsmotor. Målet med detta projekt har varit att ersätta en av ventilerna i en dieselmotor med en stationär provhållare med mätutrustning för att kunna mäta värmeförluster från förbränningsrummet. Provhållaren och omgivande komponenter har dimensionerats utifrån mått och driftpunkter för en encylindermotor på Scania. Termoelement placeras i provhållaren så att temperaturskillnader kan detekteras och värmeflöden beräknas. En av provhållarens ytor kan beläggas med TBC för att kunna mäta förändringen i värmeflöde genom själva provhållaren. Slutsatserna i detta examensarbete är att provhållarens konstruktion fungerar bra i motorn och att det är en väsentlig minskning av värmeflödet genom provhållaren då TBC används. Scania bör fortsätta undersöka TBC med denna konstruktion, eller med en modifierad variant som passar olika driftpunkter.

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-183999
Date January 2015
CreatorsSalvatore, Pisasale
PublisherKTH, Maskinkonstruktion (Inst.)
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageEnglish
Detected LanguageSwedish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
RelationMMK 2015:102 MFM 163

Page generated in 0.0411 seconds