Moteur de disque Wave - Wave disk engine

Un moteur à disque ondulé ou générateur de disque ondulé est un type de moteur rotatif sans piston en cours de développement à la Michigan State University et au Warsaw Institute of Technology . Le moteur a un disque rotatif avec des pales incurvées. Une fois que le carburant et l'air pénètrent dans le moteur, la rotation du disque crée des ondes de choc qui compriment le mélange. Lorsqu'il est enflammé, le mélange brûlant se dilate, poussant contre les lames, les faisant tourner. La rotation du disque lui-même ouvre et ferme les orifices d'admission et d'échappement. Le concept proposé s'appelait un rotor à ondes à combustion interne radiale .

Fond

Les rotors à ondes utilisent des ondes de choc pour transférer de l'énergie entre un fluide à haute énergie et un fluide à basse énergie, augmentant ainsi à la fois la température et la pression du fluide à basse énergie (également appelées machines à ondes de pression ou échangeurs de pression).

Principes opérationnels

Comme pour tous les moteurs thermiques , l'efficacité d'un moteur à disques ondulatoires est régie par la différence de température entre les côtés chaud et froid (voir le théorème de Carnot ). Par rapport à un moteur à piston conventionnel ( moteur alternatif ), un moteur de disque d'ondes fonctionne à la température de crête plus élevée, ce qui le rend théoriquement plus efficace. La conception fonctionne également sans système de refroidissement, ce qui permet d'économiser du poids. Par rapport aux systèmes à turbine , la vitesse de rotation et la température des pales du rotor du moteur à disque ondulé sont plus faibles, ce qui crée une contrainte moindre sur les matériaux et, par conséquent, des exigences moins élevées en matériaux, ce qui entraîne des coûts de fabrication et de maintenance moins chers.

Les implémentations antérieures de rotor à ondes étaient principalement à écoulement axial , où le processus de balayage consistant à renvoyer l'air comprimé chaud dans la turbine est complexe. Le moteur à disque ondulé utilise un écoulement radial et circonférentiel, utilisant des forces centrifuges pour le balayage. Les canaux courbes offrent une plus grande longueur pour le même diamètre de disque que les canaux droits, ce qui permet de régler correctement les temps de parcours des ondes.

Statut actuel

Le moteur à disque ondulé a le potentiel pour une meilleure efficacité énergétique par rapport aux conceptions de moteur à combustion interne conventionnelles et peut potentiellement économiser du poids. Les applications possibles incluent la charge des batteries dans les véhicules hybrides , ce qui pourrait réduire le poids d'environ 450 kg. Il promet d'être jusqu'à 60% efficace, 30% plus léger et 30% moins cher à fabriquer qu'un moteur à pistons conventionnel équivalent, et de réduire les émissions de 90%.

Les chercheurs de l'Université d'État du Michigan et de l' Institut de technologie de Varsovie affirment disposer d'un prototype de moteur à disque ondulé et d'un générateur d'électricité qui pourraient remplacer la technologie actuelle des générateurs de secours des véhicules hybrides électriques rechargeables. L'équipe de recherche est dirigée par Professeur agrégé de génie mécanique Norbert Müller et a reçu des fonds de 2,5 millions $ du Département américain de l' énergie est ARPA-E programme. L'équipe de Müller espérait avoir un moteur / générateur à disque ondulé de 25 kilowatts (33 ch) de la taille d'un véhicule prêt d'ici la fin de 2011. Depuis janvier 2013, le projet étudie la commercialisation de la technologie. La recherche se poursuit à l'Université Columbia en 2017

Les références

Liens externes