Дослідження потенціалу рекуперації енергії відпрацьованих газів двигунів технологічного транспорту - Криштопа, С. І.; Сем’янчук, А. І.; Добуш, А. І.; Копильців, Д. В.; Матвієнко, Р. М.; Солярчук, І. М. (Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки, 2025)
У статті досліджується питання моделювання та підвищення паливної ефективності силових приводів, що застосовуються на великокубатурних дизельних двигунах в нафтогазовій галузі. Як перспективний напрям модернізації зазначених дизельних двигунів запропоновано використання надкритичних циклів двоокису вуглецю (sCO₂). Проведено аналіз сучасних наукових досліджень і публікацій, присвячених тематиці моделювання силових приводів, а також виявлено ряд невирішених проблем, що стосуються практичного впровадження технології sCO₂ у нафтогазовій промисловості. З цієї причини у статті розглянуто потенціал застосування надкритичного двоокису вуглецю (sCO₂), органічного циклу Ренкіна (ORC) і термоелектричних генераторних систем (TEG) для рекуперації тепла відпрацьованих газів (WHR) технологічного транспорту нафтогазової галузі. Результати моделювання свідчать, що системи sCO₂ мають найвищий рівень енергетичного відновлення з вихлопних газів, перевершуючи ORC. Зокрема, система sCO₂ змогла відновити 19,5 кВт у режимі максимальної ефективної потужності та 10,1 кВт у режимі максимального крутного моменту, тоді як система ORC - 14,7 кВт і 7,9 кВт відповідно. У режимі низької ефективної потужності sCO₂ забезпечила 4,2 кВт, тоді як ORC - 3,3 кВт. При цьому система TEG продемонструвала значно нижчі показники: 533 Вт при максимальній ефективній потужності гальмування, 126 Вт при максимальному крутному моменті та лише 7 Вт у режимі низьких потужності й моменту, що пояснюється її меншою ефективністю порівняно з sCO₂ і ORC. На основі отриманих результатів зроблено висновок, що технології sCO₂ та ORC мають найбільший потенціал для підвищення ефективності вихлопних систем WHR. Окремо відзначено перспективність застосування надкритичних циклів двоокису вуглецю для покращення економічних характеристик силових приводів у нафтогазовій промисловості.