Modernization of the Intercooler in a Diesel Locomotive Engine

Abstract

In the over filling systems used in the locomotive diesel engines used in rail systems, which is a branch of the rapidly developing transportation sector, heatex changers called inter coolers are used. It is important to selector design the optimum intercooler in an over fill system. In this study, it was planned to increase the engine volumetric efficiency by designing an intercooler in a 16 cylinder diesel locomotive engine. This engine has beentriedtodeterminetheoptimumdesignbymakingdifferentdesignswiththecomputationalfluiddynamics (HAD) analysis on the inter cooler. The prototypes of the designed inter coolers were tested and tested on the motor. According to the experimental results obtained; It has been found that the efficiency value of the designed inter cooler is 96% and the temperature of the fill air is 16% lower than the inter cooler present. 

Keywords

• Diesel engine,Intercooler,HAD analysis

Dizel Lokomotif Motorunda Ara Soğutucu Modernizasyonu

Abstract

Günümüzde hızla gelişen ulaşım sektörünün bir kolu olan raylı sistemler de kullanılan lokomotif dizel motorlarda kullanılan aşırı doldurma sistemlerinde ara soğutucu olarak adlandırılan ısı değiştiriciler kullanılmaktadır. Bir aşırı doldurma sisteminde optimum ara soğutucunun seçilmesi veya tasarlanması önem arz etmektedir. Bu çalışmada, 16 silindirli bir dizel lokomotif motorunda ara soğutucu tasarımı yapılarak motor volumetrik veriminin artırılması planlanmıştır. Bu motorun ara soğutucu üzerinde hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) analizleri ile farklı tasarımlar yapılarak optimum tasarım belirlenmeye çalışılmıştır. Tasarlanan ara soğutucuların prototipleri yapılarak motor üzerinde testleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen deneysel sonuçlara göre; tasarlanan ara soğutucunun etkenlik değerinin %96 olduğu, dolgu havası sıcaklığında mevcut ara soğutucuya göre %16 daha düşük sıcaklık değerini sağladığı tespit edilmiştir.

Keywords

• - Dizel motor,Ara soğutucu,HAD analizi

References

1. BALCI, M., 1985., Dizel Motorlarında Süper şarj ve Turbo şarj, Teknik Eğitim Vakfı Yayınları, Ankara,
2. BALCI, M.,1994, İçten Yanmalı Motorlarda Aşırı Doldurma, Teknik Eğitim Vakfı Yayınları, Ankara,
3. D.G. Shepherd, Performance of one-row tube coils with thin-plate fins, low velocity forced convection, Heating,
4. Piping Air Cond. 28 (1956) 137–144
5. F. Schulemberg, Finned elliptical tubes and their applications in air-cooled heat exchangers, J. Eng. Ind. 88 (1966)179–190.
6. D.G. Shepherd, Performance of one-row tube coils with thin-plate fins, low velocity forced convection, Heating, Piping Air Cond. 28 (1956) 137–144.
7. Patankar, S.V. (1980). Numerical Heat Transfer and Fluid Flow. NY: McGraw-Hill. R.L. Webb, Air-side heat transfer in finned tube heat exchangers, Heat Transfer Eng. 1 (3) (1980) 33–49.
8. Aytunc¸ Erek, Barıs Ozerdem, Levent Bilir , Zafer Ilken , Effect of geometrical parameters on heat transfer and pressure drop characteristics of plate fin and tube heat exchangers, Applied Thermal Engineering 25 (2005) 2421–2431

9. D.G. Shepherd, Performance of one-row tube coils with thin-plate fins, low velocity forced convection, Heating,
10. Piping Air Cond. 28 (1956) 137–144
11. Rocha, F.E.M. Saboya, J.V.C. Vargas, A comparative study of elliptical and circular sections in one andtwo row tubes and plate fin heat exchangers, Int. J. Heat Fluid Flow 18 (1997) 247–252.
12. D.G. Shepherd, Performance of one-row tube coils with thin-plate fins, low velocity forced convection, Heating,
13. Piping Air Cond. 28 (1956) 137–144
14. D.G. Shepherd, Performance of one-row tube coils with thin-plate fins, low velocity forced convection, Heating,
15. Piping Air Cond. 28 (1956) 137–144
16. B. Kundu, P.K. Das, Optimum dimensions of plate fins for fin-tube heat exchangers, Int. J. Heat Fluid Flow 18(1997) 530–537
17. Kim, M.H. ve Bullard, C.W., , "Air-side thermal hydraulic performance of multi-louvered fin aluminum heat exchangers", International Journal of Refrigeration, (2002)25: 390–400.
18. Miura, R.Y., Galeazzo F.C.C., Tadini, C.C., Gut, J.A.W., The effect of flow arrangement on the pressure drop of plate heat exchangers, Chemical Engineering Science, (2008)63, 5386-5393,.
19. Aslam Bhutta, M. M., Hayat, N., Bashir, M. H., Khan, A. R., Ahmad, K. N., & Khan, S., CFD applications in various heat exchangers design: A review, Applied Thermal Engineering, 32, (2012) 1-12