Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Μελέτη και προσομοίωση της χρήσης κυψελών καυσίμου για την τροφοδοσία συστήματος ισχύος έκτακτης ανάγκης αεροσκαφών

Kartsonakis Georgios

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Στις μέρες μας η διαχείριση της ενέργειας και η μείωση του περιβαλλοντικού κόστους αποτελούν μία από τις μεγαλύτερες ανησυχίες παγκοσμίως. Οι επιπτώσεις από την καύση των συμβατικών καυσίμων, μαζί με την εξαντλησιμότητα των καυσίμων, δικαιολογημένα καθιστούν επιτακτική την ανάγκη έρευνας και ανάπτυξης νέων καυσίμων καθώς και την αξιοποίηση διαφορετικών μορφών ενέργειας. Η συνεχόμενη ανάπτυξη τομέων όπως των ηλεκτρονικών ισχύων, των μέσων ενεργειακής αποθήκευσης κτλ σε συνδυασμό με την αλματώδη ανάπτυξη των υπολογιστικών συστημάτων ωρίμασαν τις προϋποθέσεις για την χρήση ηλεκτρικών μέσων μεταφοράς. Στον τομέα των μεταφορών η προοπτική αντικατάστασης των κινητήρων εσωτερικής καύσης με εναλλακτικές τεχνολογίες παροχής ενέργειας-ισχύος, αποτελεί τις τελευταίες δεκαετίες αντικείμενο δεκάδων ερευνών. Μία από τις πιο πολλά υποσχόμενες τεχνολογίες ως προς την καλύτερη μελλοντική αντικατάσταση των κινητήρων εσωτερικής καύσης αποτελούν οι κυψέλες καυσίμου (FCs), των οποίων το μηδενικό περιβαλλοντικό αποτύπωμα σε συνδυασμό με την υψηλή αποτελεσματικότητά τους αποσκοπούν στο άμεσο μέλλον στην ευρεία χρήση τους σε λεωφορεία, τρένα, πλοία και αεροσκάφη. Στο τομέα των αεροσκαφών η προοπτική αντικατάστασης των προωθητικών τους συστημάτων με ηλεκτρικής φύσεως συστήματα αποτελεί εξαιτίας της πολυπλοκότητας των απαιτήσεων μια ιδιαίτερη πρόκληση. Σε πρώτο στάδιο η προσπάθεια αντικατάστασης της τροφοδοσίας των μη προωθητικών συστημάτων των αεροσκαφών με συστήματα που βασίζονται στην χρήση ηλεκτρικής ενέργειας έχει ήδη αρχίσει να εμφανίζεται στον τομέα των αερομεταφορών. Υβριδικά συστήματα βασισμένα σε τεχνολογία κυψελών καυσίμου έχουν τραβήξει το ενδιαφέρον των ερευνητών. Η υβριδοποίηση των συστημάτων κυψελών καυσίμου με συστήματα αποθήκευσης ενέργειας όπως είναι οι μπαταρίες και οι υπερπυκνωτές, κρίνεται αναγκαία για την αύξηση της αποτελεσματικότητας τους, της οικονομίας καυσίμου και την ταχύτατη αποκρισιμότητα του συστήματος στις απαιτούμενες μεταβολές του φορτίου ζήτησης. Προκειμένου να γίνουν εμφανή τα πλεονεκτήματα της υβριδοποίησης ο σχεδιασμός αποτελεσματικών στρατηγικών διαχείρισης ενέργειας (EMS) των οποίων σκοπός αποτελεί η σωστή κατανομή της απαιτούμενης ισχύς μεταξύ των κυψελών καυσίμου και των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας, αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι να προτείνει έναν εναλλακτικό τρόπο τροφοδοσίας των μη προωθητικών συστημάτων των αεροσκαφών πέρα από τον συμβατικό που μέχρι στιγμής στηρίζεται στην τροφοδοσία από τους κύριους κινητήρες. Συγκεκριμένα στο περιβάλλον Simulink του Matlab μοντελοποιείται ένα υβριδικό σύστημα ενέργειας κυψελών καυσίμου σε συνδυασμό με μπαταρία και υπερπυκνωτή με σκοπό την προοπτική της αντικατάστασης τροφοδοσίας του συστήματος ισχύος έκτακτης ανάγκης των αεροσκαφών, το όποιο μέχρι στιγμής αποτελείται από έναν συμβατικό αεροστρόβιλο εμβόλου είτε από μια γεννήτρια αέρος. Η σύγκριση και η εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με την αποτελεσματικότητα των εφαρμοζόμενων στρατηγικών διαχείρισης ενέργειας ως προς την εξοικονόμηση του καυσίμου, την κατάσταση φόρτισης της μπαταρίας, το ποσοστό συμμετοχής της κάθε πηγής στην κάλυψη του απαιτούμενου φορτίου, η συνολική αποτελεσματικότητα και η τήρηση των τεχνικών περιορισμών του συστήματος αποτελεί ένα ακόμη αντικείμενο έρευνας την παρούσας εργασίας.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες