Rhombic mekanizmalı beta tipi bir Stirling motorunda sıkıştırma oranının motor performansına etkilerinin sayısal olarak incelenmesi

Bu çalışmada rhombic hareket mekanizmasına sahip beta tipi bir Stirling motoruna ait tam bir simülasyon modeli Ansys Fluent yazılımı ile oluşturulmuştur. Test koşullarının ve motor özelliklerinin değiştirilebildiği bu simülasyon modelinin oluşturulmasında bir Tübitak projesi ile üretimi ve testleri gerçekleştirilen deney motoruna ait özellikler ve deney şartları baz alınmıştır. İlgili deney motoru üzerinde yapılan boyutsal değişiklikler ile sıkıştırma oranı değiştirilmiş, bu değişikliklerin motor performansı üzerindeki etkileri incelenerek bir optimizasyon çalışması yürütülmüştür. Dört ayrı analiz kurgusunun uygulandığı çalışmalarda; beta tipi Stirling motoru için sıkıştırma oranı, krank yarıçapı ve rejeneratör bölgesi uzunluğu gibi parametrelerin optimizasyonu sağlanmış, bu parametrelerden kaynaklı motor performansındaki değişimler tespit edilmiştir. Optimizasyon sonucunda maksimum motor performansı 31,5 mm krank yarıçapında, 609,9 mm rejeneratör bölgesi uzunluğunda ve 2,24 sıkıştırma oranı değerinde tespit edilmiş olup bu sıkıştırma oranında çevrimsel iş, güç ve tork değerleri sırası ile 62,47 J, 728,93 W, 9,94 Nm olarak hesaplanmıştır. Optimizasyon sonucunda elde edilen termal verim ise %37,7'dir. Validasyon sonuçları ile optimizasyon sonuçları karşılaştırıldığında motor performansında %99 oranında artış elde edildiği görülmüştür.