در این پایان نامه به بررسی سیکل تبرید جذبی دیفیوژنی، سیکل تبرید جذبی تک اثره، سیکل تبرید جذبی با gax و سیکل تبرید جذبی هیبرید gax پرداخته ایم. در فصل اول چندین نوع از سیکل های تبرید جذبی معرفی شده اند. در فصل دوم، بخش اول به بررسی مفاهیم ترمودینامیک و بخش دوم به بررسی سیکل های حاضر و معادلات حاکم بر این سیکل هاو فرضیات در نظر گرفته شده می پردازد. در فصل سوم نتایج بررسی اخیر و مقایسه ی ضریب عملکرد، بار حرارتی اجزاء مختلف سیکل، بازده قانون دوم و شدت از بین رفتن اگزرژی آمده است. در سیکل تبرید جذبی دیفیوژنی وقتی دمای ژنراتور بین 0c195 و 0c205 تغییر می کند، بهترین مقدار توصیه شده برای غلظت محلول غلیظ و رقیق به ترتیب 0/3 و 0/1 می باشد. در سیکل تبرید جذبی تک اثره، ، سیکل تبرید جذبی با gax و سیکل تبرید جذبی هیبرید gax متوجه شدیم که برای هر دمای کندانسور و اواپراتور یک دمای بهینه برای ژنراتور وجود دارد که در این دما شدت از بین رفتن اگزرژی مینیمم می شود، همچنین در این دما ضریب عملکرد و بازده قانون دوم ماکسیمم می شوند. تغییرات ضریب عملکرد در مقابل dx برای سیکل های تبرید جذبی با gax و تبرید جذبی هیبرید gax مورد بررسی قرار گرفت ونتیجه شد، یک مقدار بهینه برای dx وجود دارد که در آن dx ضریب عمکلرد ماکسیمم می شود. مقایسه بین سیکل های تبرید جذبی تک اثره، تبرید جذبی با gax و تبرید جذبی هیبرید gax نشان می دهد که ضریب عملکرد و بازده قانون دوم برای سیکل تبرید جذبی هیبرید gax بالاترین و شدت از بین رفتن اگزرژی پایین-ترین مقدار را دارد. در مقایسها ای که بین نتایج موجود در ادبیات فن ونتایج حاضر انجام شد، مطابقت قابل قبولی بدست آمد.

گازهای خروجی توربین های گازی دارای مقدار زیادی انرژی حرارتی می باشند که اگر مورد استفاده قرار نگیرند و به اتمسفر تخلیه شوند به هدر خواهند رفت. این انرژی حرارتی می تواند مورد استفاده قرار گیرد. از سوی دیگر کار ویژه و بازده توربین های گازی، وابستگی شدیدی به دمای هوای ورودی دارد و خروجی توربین های گازی در شرایط دمای بالا به شدت افت می کند. این اثر منفی از دو جهت اتفاق می افتد: با افزایش دما، چگالی هوا و در نتیجه دبی جرمی هوا کاهش می یابد و این امر باعث کاهش قدرت خروجی و کارآیی توربین گازی می گردد. همچنین با افزایش دمای هوای ورودی، کار مورد نیاز کمپرسور افزایش یافته و قدرت خروجی توربین باز هم کاهش می یابد. در این پایان نامه، ابتدا تاثیر خنک کاری هوای ورودی روی کار و بازده چرخه مورد مطالعه قرار گرفته و سپس تحلیل اگزرژی خنک کاری هوای ورودی به کمپرسور سیکل تولید همزمان توربین گازی ، سیکل تولید همزمان توربین گازی با خنک کننده اسپری، سیکل تولید همزمان توربین گازی با کویل خنک کننده و سیکل تولید همزمان توربین گازی با سیکل تبرید دسیکنت بررسی می گردد. در ادامه کار با فرض دماهای ورودی مختلف، تأثیر این دماها روی کار خالص، بازده قوانین اول و دوم، نرخ از بین رفتن اگزرژی برای اجزاء مختلف و فاکتور مصرف انرژی(euf) مورد بررسی قرار گرفته است. مطالعات نشان می دهد استفاده از خنک کننده ها برای خنک کاری هوای ورودی به کمپرسور توربین گازی باعث افزایش قدرت خالص تولیدی، افزایش بازده حرارتی و بازده اگزرژتیک، کاهش نرخ از بین رفتن اگزرژی و افزایش فاکتور مصرف انرژی می شود. با افزایش دمای هوای ورودی، قدرت خالص تولیدی، بازده حرارتی و بازده اگزرژتیک کاهش می یابند. در مقابل فاکتور مصرف انرژی افزایش می یابد. در پایان مقایسه ای ما بین استفاده از خنک کاری توسط سیستم های خنک کننده اسپری، کویل خنک کننده و دسیکنت صورت گرفته، نتایج تحلیل نشان می دهد برای کمیت های مطالعه شده دسیکنت بهتر از سایر خنک کننده ها عمل می کند.

در این تحقیق، تحلیل سیکل¬های ترکیبی میکروتوربین و سیکل¬های رانکین با سیال آلی صورت گرفته است. آرایش¬های¬ مختلف سیکل¬های ترکیبی عباتند از: میکروتوربین و سیکل ساده رانکین¬ با سیال آلی، میکروتوربین و سیکل رانکین با مبدل حرارتی داخلی و سیال آلی و میکروتوربین و سیکل رانکین با بازیاب با سیال عامل آلی. سیال¬های کارکن آلی عبارتند از: r113,r123,r600,isobutneکه در زمره سیالات خشک هستند .سیکل-های مختلف بر اساس راندمان انرژی بیشینه سیکل ترکیبی و متغیرهای فشار ورودی به توربین، اختلاف دمای پینچ پوینت و سوپر هیت و فشار زیرکش بهینه سازی شده است سپس بروش اکسرژی – توپولوژیکال تحلیل شده است، میزان راندمان اکسرژی، افت اکسرژی، درجه تصحیح ترمودینامیکی، ضریب تاثیر و... برای سیکل ترکیبی، سیکل¬های رانکین با سیال آلی و تک تک اجزای سیکل ترکیبی محاسبه شده است وتاثیر پارامترهایی نظیر فشار ورودی به توربین، دمای ورودی به توربین، اختلاف دمای پینچ پوینت و نسبت تراکم کمپرسور بر بازده حرارتی ، بازده قانون دوم ، اتلافات اکسرژی و میزان ذخیره انرژی اولیه سیکل¬های ترکیبی بحث شده است. این مطالعه نشان داد که سیکل ترکیبی رانکین با مبدل حرارتی داخلی بیشترین راندمان انرژی، بیشترین راندمان اکسرژی و کمترین افت را در سیکل ترکیبی دارد . در بین سیالات مورد مطالعه r113 دارای بهترین عملکرد می¬باشد. با افزیش فشار ورودی به توربین راندمان سیکل¬های ترکیبی افزایش می¬یابد و میزان اتلافات کاهش می¬یابد، انرژی ذخیره شده در سیکل با مبدل داخلی نیز کاهش می¬یابد. افزایش دمای ورودی به توربین اتلافات را در سیکل با مبدل داخلی کاهش می¬دهد. بیشترین اتلافات در بین سیکل ها معمولاً در سیکل ترکیبی رانکین ساده با سیال آلی است.

در این پایان نامه تحلیل تولید آنتروپی جریان در میدان مغناطیسی و با در نظر داشتن تاثیرات لایه ی مرزی، یعنی سرعت لغزش و پرش دمایی روی سطح برای دو حالت صفحه ی دما ثابت و شار ثابت مورد مطالعه قرار گرفته است.گرچه در این مطالعه هدف تحلیل تولید آنتروپی جریان بود اما جریان به طور کامل مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات دیفرانسیل جزئی حاکم بر جریان با نوشتن قوانین بقاء جرم، مومنتوم و انرژی برای حجم کنترل جزئی در لایه ی مرزی به دست آمدند و این معادلات دیفرانسیل جزئی با استفاده از روش تشابه به معادلات دیفرانسیل معمولی مرتبه ی بالا تبدیل شدند. این معادلات نیز بعد از تبدیل به دستگاه معادلات دیفرانسیل معمولی به روش عددی اولر و به صورت پیشگو- تصحیح کننده با کد فرترن حل شدند. تاثیر لغزش، اتلافات لزجتی، شدت میدان مغناطیسی و عدد پرانتل سیال بر روی پارامترهای جریان، مورد بررسی قرار گرفته اند. در غیاب میدان مغناطیسی تولید آنتروپی بی بعد ، با لغزنده تر شدن جریان کاهش می یابد. ولی در حضور میدان مغناطیسی در حالت بدون لغزش، با افزایش شدت میدان مغناطیسی عدد تولید آنتروپی کاهش می یابد و با لغزنده تر شدن جریان افزایش شدت میدان باعث افزایش عدد تولید آنتروپی می گردد. با معکوس شدن جهت میدان مغناطیسی در جریان لغزنده افزایش شدت میدان مغناطیسی باعث کاهش تولید آنتروپی می گردد. همچنین تولید آنتروپی در جریان روی صفحه ی دما ثابت نسبت به صفحه ی شار ثابت کمتر می باشد که با لغزنده ترشدن جریان این اختلاف کمتر می شود.

هریک از سیکل های تبرید دارای معایب و مزایای هستند که در این میان به دلیل مزایای سیکل تبرید جذبی و همچنین اجکتور از دیدگاه مصرف انرژی این دو سیکل دارای اهمیت خاصی هستند. لذا مطالعات بسیاری در راستای بهینه کردن این سیستم ها از دیدگاه قانون اول ترمودینامیک صورت پذیرفته است ، در حالی که به این مهم از دیدگاه فانون دوم ترمودینامیک توجه بسیاری نشده است. در پایان نامه حاضر تحلیل قانون اول و دوم ترمودینامیک سیستم تبرید جذبی تک اثره ، سیستم تبرید جذبی دواثره جریان سری ، و در نهایت سیستم تبرید ترکیبی جذبی-اجکتور با سیال عامل لیتیوم بروماید/ آب با بار برودتی یکسان ارائه گردیده است . یک مدل محاسباتی نوشته شده در محیط نرم افزار engineering equation solver (ees) جهت بررسی پارامتری این سیستم ها تهیه شده است. سپس تاثیر پارامترهای مختلف از قبیل دمای ژنراتور، کندانسور و اواپراتور روی ضریب عملکرد (cop) ، بازده اگزژیتیکی ( بازده قانون دوم) (?) ، اتلاف اگزرژی ، بازگشت ناپذیری و حرارت مبادله شده در هریک از اجزای اصلی ، برای هر سه سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان می دهند که در محدوده دمایی بررسی شده سیکل تبرید ترکیبی جذبی-اجکتور دارای ضریب عملکرد بیشتر و بازده اگزرژتیکی کمتری نسبت به سیکل تبرید جذبی دواثره جریان سری می باشد.

امروزه محدودیت سوخت های فسیلی، گرم شدن زمین، بحران اقتصادی و...، تمایل به گسترش سیستم های جدید تولید توان را افزایش داده است و در این میان تکنولوژی پیل سوختی به دلیل راندمان بالا، آلودگی کمتر، امکان استفاده از سوخت های مختلف، انعطاف در میزان انرژی تولیدی و... مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است.در بین پیل های سوختی، پیل سوختی اکسید جامد بدلیل راندمان بالاتر و دمای بالای گاز های خروجی و قابلیت استفاده در سیکل های ترکیبی گزینه مناسبی برای استفاده در نیروگاه های برق می باشد. در این تحقیق به کمک نرم افزار ees به مدل سازی پیل سوختی اکسید جامد(sofc) پرداخته شده است. سپس به منظور افزایش توان و کاهش اتلافات سیستم با تعمیم مدل، سیکل های ترکیبی sofc-orc، sofc-gt و sofc-gt-orc مدل شده و نتایج حاصل مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج این مطالعه حاکی از آنست که ترکیب sofc با orc راندمان را به میزان 62/6 درصد و ترکیب sofc با gt راندمان را 12درصد و ترکیبsofc با gt وorc ، راندمان را 53/16 افزایش خواهدداد.

در این پایان نامه چند آرایش جدید و ترکیبی برای سیکل s-co2 ریکمپرسشن ارائه و تحلیل شده است. ابتدا سیکل هایs-co2 ریکمپرسشن، s-co2 ریکمپرسشن با گرمایش مجدد، s-co2 ریکمپرسشن با خنک کن میانی و s-co2 ریکمپرسشن با گرمایش مجدد و خنک کن میانی تحلیل شدند. سپس با توجه به این که مقدار قابل توجهی از انرژی حرارتی ورودی به سیکل، در پیش خنک کن هدر می رفت و همچنین با توجه به دمای بالای سیال عامل در ورود به پیش خنک کن، یک سیکل ترنسکریتیکال دی اکسید کربن برای استفاده از انرژی اتلافی در پیش خنک کن به سیکل های مذکور اضافه گردید. تمامی آرایش های ترکیبی و غیر ترکیبی، از نظر قانون اول و دوم ترمودینامیک مورد بررسی قرار گرفتند و بهینه سازی شدند. تاثیر دمای ورودی به توربین، دمای ورودی به کمپرسور اصلی و نسبت فشار بر روی بازده قانون اول و بازده قانون دوم ترمودینامیک مطالعه شده است. این مطالعه نشان داد، در سیکل های غیر ترکیبی با اضافه کردن گرمایش مجدد و خنک کن میانی به سیکل، بازده قانون اول و همچنین اتلاف اگزرژی نیز افزایش می یابد. همچنین معلوم شد که با ترکیب کردن سیکل های غیرترکیبی با سیکل ترنسکریتیکال، بازده قانون اول به مقدار قابل توجهی (حدود 23% برای سیکل گرمایش مجدد وخنک کن میانی) بهبود می یابد و اتلاف اگزرژی نیز به مقدار قابل توجهی کاهش می یابد.

در کار حاضر، تحلیل ترمودینامیکی سیستم های تبرید دسیکنت در سه حالت تهویه ای، تهویه ای اصلاح شده و بازگشتی انجام شده است. ابتدا به کمک شبیه سازی ریاضی، مدل مناسبی جهت حل معادلات انتقال جرم و گرما به صورت همزمان در یک بعد برای چرخ دسیکنت مرکب ارائه شده، سپس از این مدل برای تحلیل ترمودینامیکی سیستم های سرمایش دسیکنت استفاده می شود. پس از اطمینان از درستی نتایج عددی به دست آمده به کمک داده های عددی و آزمایشگاهی، شبیه سازی سیکل های مختلف سرمایش دسیکنت انجام شده است. در تحلیل قانون دوم، انتقال اگزرژی بین مولفه های سیکل سرمایش دسیکنت و اتلاف اگزرژی در هر یک از آنها و همچنین بازده اگزرژی و نرخ پتانسیل بهبود نیز برای کل سیستم و هر یک از اجزای آن محاسبه می شود. تاثیر پارامترهای حاکم بر عملکرد چرخ دسیکنت و سیکل های سرمایش دسیکنت از نظر قانون اول و دوم ترمودینامیک بررسی شد و نتایج به دست آمده از این بررسی در قالب جداول و نمودارهایی ارائه شده اند. همچنین، توانایی سیکل های مختلف سرمایش دسیکنت در چند شهر ایران با شرایط آب و هوای متنوع سنجیده شد و در نهایت، در یک مطالعه موردی از نظر اقتصادی هزینه سالانه سرمایش این سیستم برآورد و با سیستم های سرمایش تراکمی متداول مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج به کارگیری سیکل های مختلف سرمایش دسیکنت در ایران نشان می دهد که سیستم های سرمایش دسیکنت در بسیاری از مناطق که به کارگیری سیستم های سرمایش تبخیری جوابگو نیست، می تواند مورد استفاده قرار گیرد. نتایج نهایی حاصل از تحلیل اقتصادی در مطالعه موردی انجام شده در دو حالت مختلف کاهش 83/44% و 64/65% هزینه سالانه سرمایش با استفاده از سیستم سرمایش دسیکنت در مقایسه با سیستم سرمایش تراکمی را نشان می دهد.

در سال های اخیر با توجه به مصرف بسیار زیاد سوخت‏های فسیلی و محدود بودن منابع این سوخت‏ها، نفت و گاز بعنوان عمده‏ترین تامین کننده انرژی دنیا فقط برای 42 و 60 سال دیگر می‏توانند جوابگوی نیازهای انرژی جهان باشند. از طرفی دیگر با رشد نیاز بشر به انرژی و افزایش مصرف سوخت‏های فسیلی، مواد آلاینده از جمله گازهای گلخانه‏ای وارد محیط زیست می‏شوند که آثار زیانبار بسیاری برای همه موجودات زنده کره خاکی به همراه دارند. بنابراین رو به اتمام بودن منابع سوخت‏های فسیلی و تخریب محیط زیست توسط آلاینده‏های ناشی از بهره‏برداری از این منابع انرژی، محققان را بر آن داشته است که به دنبال یافتن سیستم های جایگزین با کارایی بالاتر باشند. در طی سال های اخیر، سیکل های ترمودینامیکی جدیدی به منظور استفاده از منابع انرژی های تجدید پذیر وانرژی های هدررفت طراحی و بررسی گردیده است. استفاده از مخلوط‏های دو جزئی به عنوان سیال کارکن که سبب افزایش بازده سیکل‏ها می‏گردد، اصلی‏ترین ویژگی این سیکل‏ها می‏باشد. دمای جوش متغییر در طی فرآیند جوشش مزیت سیستم‏های با سیال دو جزئی است، چراکه به دلیل دو جزئی بودن سیال عامل اختلاف دمای دو جریان در مبادله‏کن گرما کمتر بوده و بنابراین اتلاف اگزرژی کمتری را موجب می‏شود. از میان سیال کارکن‏های دو جزئی، مخلوط آب و آمونیاک به دلیل ویژگی‏های خاص خود مانند: دارا بودن خواص ترمودینامیکی مطلوب، سازگاری با محیط زیست، غیرقابل امتزاج بودن با روغن، پایدار بودن، ارزان بودن و در دسترس بودن، گزینه بسیار مناسبی برای استفاده در سیکل‏های تولید توان امروزی است. هدف در این پروژه استفاده از گرمای اتلافی سیکل توانزایs-co2 (supercritical co2) به واسطه سیکل تبرید جذبی آب-آمونیاک (تولید همزمان) می باشد که تا به حال انجام نگرفته است. در این پروژه دانشجوضمن فراگیری مطالب موجود در ادبیات فن درخصوص استفاده از سیکل‏ تبرید جذبی آب-آمونیاک به منظور استفاده از گرمای هدررفت در سیکل s-co2 ، سیکل مورد نظر را با استفاده از نرم افزار ees مدل سازی خواهد کرد و بر روی آن مطالعه پارامتریک انجام خواهد داد.

در کار حاضر، تحلیل ترمودینامیکی سیستم های تبرید دسیکنت مایع صورت گرفته است. برای این منظور ابتدا مهم ترین بخش مساله که حل معادلات انتقال جرم و گرما به صورت همزمان در یک بعد برای رطوبت زدا و بازیاب است به روش عددی حل گردیده است، سپس با در نظر گرفتن یک سری فرض های ساده کننده، از جمله اینکه، کسرمولی بخار آب موجود در هوا در سطح مشترک هوا و مایع دسیکنت ثابت باشد، یک روش تحلیلی جدید ارائه شده است، و نتایج حاصل با نتایج به دست آمده از حل عددی و همچنین نتایج تحلیلی مفایسه شده است، که نتایج حاصل از حل عددی و تحلیلی با نتایج آزمایشگاهی مطابقت خوبی دارد. سپس حل عددی و تحلیلی برای رطوبت زدای جریان موازی نیز ارائه شده است، که نتایج نشان می دهد حل تحلیلی برای رطوبت زدای جریان مخالف و موازی و نیز بازیاب جریان موافق قابل قبول است ولی برای بازیاب جریان موازی، نتایج حل تحلیلی غیر قابل اطمینان می باشد. همچنین در کار حاضر عملکرد رطوبت زدا در دو حالت جریان مخالف و جریان موازی باهم مقایسه شده است، که نتایج برتری رطوبت زدای جریان مخالف بر رطوبت زدای جریان موازی، از نظر عملکرد و شدت کندانس آب را نشان می دهد. نهایتاً تاثیر پارامترهای مختلف بر عملکرد و شدت کندانس آب در رطوبت زدا، و همچنین تاثیر پارامترهای مختلف بر عملکرد و شدت تبخیر در بازیاب مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج به صورت نمودار ارائه گردیده است. با افزایش دمای هوای ورودی در رطوبت زدا کارایی وشدت کندانس کاهش، و در بازیاب کارایی و شدت تبخیر افزایش می یابد، لذا نتیجه می شود که استفاده از یک مبدل حرارتی در ورودی رطوبت زدا، برای پیش سرمایش، و استفاده از پیش گرمکن در ورودی بازیاب مفید می باشد. خاطر نشان می شود مایع دسیکنت استفاده شده در این مطالعه لیتیم کلراید می باشد.

موتوری که در این پایان نامه روی آن متمرکز شده است شبیه موتور احتراق داخلی چهار زمانه است با این تفاوت که سر سیلندر آن دارای دو محفظه می باشد . یک محفظه احتراق و یک محفظه برای پیش گرم کردن هوا . این موتور، موتور شش زمانه نام دارد ونوعی از موتور احتراق داخلی می باشد که بر مبنای موتور چهارزمانه است با این تفاوت که در آن پیچیدگی هایی به منظور افزایش راندمان و کاهش آلودگی ایجاد شده است . در این پایان نامه عملکرد موتور شش زمانه برمبنای دیدگاه ترمودینامیک بررسی شده و دیاگرام های استاندارد هوائی رسم گردیده و راندمان حرارتی محاسبه شده است . ضمن اینکه عملکرد این موتور با موتور چهارزمانه مبنا مورد مقایسه قرار گرفته است . محفظه احتراق این موتورها هوای پیش گرم شده را دریافت کرده و با تزریق سوخت ، احتراق با راندمان حرارتی بالا ایجاد می کند . مرحله اصلی کار با احتراق انجام می گیرد و مرحله فرعی آن با هوای گرم شده و فشار بالایی که در محفظه جنبی حبس شده است صورت می گیرد .

در این پایان نامه تولید توان از انرژی حرارتی تأمین شده توسط گردآورنده های خورشیدی لوله خلأ مورد بررسی قرار گرفته است. گردآورنده های خورشیدی لوله خلأ توانایی تولید گرما تا دمای °c150 را دارند. با توجه به دمای پایین منبع حرارتی، چرخه ی orc به عنوان چرخه ی تولید توان انتخاب شده است. شش آرایش مختلف چرخه ی orc به همراه دو نوع آرایش اتصال گردآورنده ی خورشیدی به چرخه ی تولید توان که در مجموع دوازده آرایش مختلف را ایجاد می کنند، مورد بررسی قرار گرفته اند. مدل سازی ترمودینامیکی چرخه های مذکور توسط نرم افزار ees انجام شده است. از میان سیال های موجود در بانک اطلاعاتی نرم افزار ees، با در نظر گرفتن معیارهای مختلفی مانند ایمنی، سازگاری با محیط زیست و خواص ترمودینامیکی سیال ها، هجده سیال به عنوان سیال عامل چرخه ی orc برای تحلیل انتخاب شده اند. در مجموع با در نظر گرفتن چرخه ها و سیال عامل های مختلف، 178 چرخه ی مختلف مورد بررسی قرار گرفته و بهینه سازی برای تولید توان خالص بیشینه در هر مورد انجام گرفته است. نتایج این پایان نامه نشان می دهند که افزودن مبدل حرارتی داخلی موجب بهبود عملکرد سیستم شده و توان تولیدی خالص را افزایش می دهد. البته این تأثیر، شدیداً وابسته به نوع سیال عامل مورد استفاده است، به طوری که کمترین تأثیر مربوط به سیال های تر و بیش ترین تأثیر مربوط به سیال های خشک است. افزودن گرمکن باز تغذیه هم، توان خالص سیستم را افزایش می دهد. البته برخلاف مبدل حرارتی داخلی، این تأثیر وابستگی چندانی به نوع سیال ندارد و برای همه ی سیال ها تقریباً یکسان است. افزودن گرمکن بسته ی تغذیه تأثیر تقریباً مشابهی با گرمکن باز تغذیه دارد. با توجه به تأثیر مثبت افزودن مبدل حرارتی داخلی و گرمکن باز یا بسته ی تغذیه، آرایش های orc با گرمکن تغذیه (باز یا بسته) و مبدل حرارتی داخلی بیش ترین توان تولیدی را در بین شش آرایش مورد بررسی orc دارند. برای آرایش اتصال htf با توجه به جمیع جوانب، isopentane به عنوان سیال عامل انتخاب شده است. بیشترین توان خالص با این سیال و آرایش اتصال htf، توسط چرخه ی orc با گرمکن بسته ی تغذیه و مبدل حرارتی داخلی تولید می شود. همچنین برای آرایش اتصال dvg با توجه به جمیع جوانب، acetone به عنوان سیال عامل انتخاب شده است. بیشترین توان خالص با این سیال و آرایش اتصال dvg، توسط چرخه ی orc با گرمکن باز تغذیه و مبدل حرارتی داخلی تولید می شود. این انتخاب ها با در نظر گرفتن معیارهایی از جمله توان خالص بیشتر، دبی حجمی کمتر، نسبت حجمی انبساط کمتر در توربین، دمای خود اشتعالی بیش تر و سازگاری بیش تر با محیط زیست انجام گرفته اند. چرخه های انتخاب شده از نظر نسبت حجمی انبساط در توربین وضعیت تقریباً مشابهی دارند. چرخه با آرایش اتصال dvg و سیال عامل acetone توان بیشتری تولید می کند، در حالی که چرخه با آرایش اتصال htf و سیال عامل isopentane دارای دبی حجمی کمتری در خروجی توربین است. مقادیر بازده سیستم که نسبت توان خالص تولیدی به توان تابشی ورودی به گردآورنده است، برای چرخه های منتخب برای آرایش اتصال dvg و htf به ترتیب برابر %696/9 و %27/9 است. تأثیر فوق گرم کردن سیال عامل در ورودی توربین می تواند در دو حالت کلی مورد بررسی قرار گیرد. برای چرخه هایی که دارای مبدل حرارتی داخلی هستند، فوق گرم کردن با هر سیال عاملی، تأثیر مثبتی در توان خالص چرخه دارد (البته میزان این تأثیر در سیالات تر، بیش تر و در سیالات خشک، کم تر است). اگر چرخه، بدون مبدل حرارتی داخلی باشد، سه حالت متفاوت وجود دارد. اگر سیال عامل تر باشد، باز هم باید ورودی توربین را تا حد امکان فوق گرم کرد. اگر سیال آیزنتروپیک باشد، تأثیر فوق گرم کردن ناچیز خواهد بود و اگر سیال خشک باشد، فوق گرم کردن تأثیر منفی بر توان خالص چرخه خواهد داشت و بهتر است ورودی توربین به صورت بخار اشباع باشد. تحلیل اگزرژی انجام شده نشان می دهد که بیش ترین برگشت ناپذیری سیستم در گردآورنده ی خورشیدی رخ می دهد. بعد از گردآورنده، توربین بیش ترین مقدار برگشت ناپذیری را دارد.

در این تحقیق، تحلیل سیکل باز رانکین با سیال آلی در حالتی که انبساط دهنده متغیر از مفروضات معمول می باشد انجام گرفته است. آرایش سیکل مورد استفاده دراین طرح به صورت نیمه باز می باشد یعنی طرح به صورت نیم سیکل و گاز خروجی به مخزن تخلیه هدایت می شود. تاثیر پارامترهای مختلف نظیر فشار ورودی به انبساط دهنده، دمای ورودی، حدفشار، دبی تزریق، بربازده حرارتی. بازده قانون دوم سنجیده می شود و تبدیل انرژی به کار با تاثیرات ثابت آزمایشگاهی انجام می گردد. ویژگی مورد تاکید در این طرح مطالعاتی قابلیت کاردهی منبع دما پایین و معرفی پره های مختلف به عنوان انبساط دهنده و استفاده از آن برای تعیین کاردهی سیالات آلی مختلف می باشد. این مطالعه نشان می دهد بازده در سیال آلی کارکن r11 ,r22, r134a ,……. به چه حدی است و رابطه آن با دمای بحرانی هر کدام به چه شکل خواهد بود و اثرات تغییرات مختلف روی سیکل به نمایش در می اید و تغییرات دما و دبی و فشار و تغییر وزنه نیز بررسی می گردد و در مرحله بعد تعویض انبساط دهنده چه تغییری در پروسه نتایج انجام می دهد.

با توجه به اشتیاق جامعه امروز جهت استفاده از انرژی های تجدید پذیر برای سیستم های سرمایشی و گرمایشی، استفاده از تکنولوژی های که قابلیت بهره برداری از این انرژی های تجدید پذیر را به عنوان منبع گرمایی دارند، همچنان یکی از چالش های مهم روز به شمار می روند. با وجود افزایش قیمت حامل های انرژی، سیستم های تراکم بخار متداول با مبرد های کلرو فلورکربن ها و یا hcfc ها همچنان از نظر زیست محیطی دارای کاستی های بسیاری می باشند. با توجه به کارایی مناسب سیستم های تبرید و تهویه جذب سطحی و قابلیتی که در استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر دما پایین به ارمغان آورده اند، در دهه های اخیر مورد توجه قرار گرفته و بحث روز محققین دانشگاهی و صنعتی واقع شدهاند. استفاده از سیستم های جذب سطحی با منبع گرمایی دما پایین همچون انرژی خورشیدی و یا مقادیر عظیم گرمای هدر رفت موجود در صنایع مزایای بسیاری داشته و می تواند چالش های ناشی از تقلیل لایه ازون و نگرانی جهانی از گرم شدن کره زمین را مرتفع سازد. اما واقعیتی که مانع از رقابتی شدن سیستم های تبرید جذب سطحی در بازار شده است؛ ظرفیت سرمایش و ضریب عملکرد پایین این سیستم ها می باشد. در این پایان نامه سعی داریم عوامل موثر در بهبود عملکرد سیستم های جذب سطحی را شناسایی کنیم. بر این اساس، با استفاده از دو نوع جاذب متفاوت، سیستم تبرید جذب سطحی را مورد ارزیابی قرار داده ایم. نخست از جاذب سیلیکاژل (نوع rd)، برای سنجش میزان اعتبار مدل ریاضی بکار برده شده در تحلیل ترمودینامیکی سیستم تبرید جذب سطحی استفاده نموده و سپس عملکرد سیستم تبرید جذب سطحی را با جاذب zeolite13x/cacl2مورد بررسی قرار می دهیم. نتایج ارزیابی نه نتها افزایش ضریب عملکرد سیستم جذب سطحی را نمایان می کند، بلکه نشان می دهد که ظرفیت سرمایشی سیستم تبرید جذب سطحی با جاذب zeolite 13x/cacl2، در مقایسه با سیستم های جذب سطحی با جاذب های اصلاح شده، حداقل 96/34 درصد افزایش می یابد.

در کار حاضر، به تحلیل ترمودینامیکی سیستم مبدل حرارتی جذبی (aht) که با مبرد آب و جاذب لیتیوم برماید کار می کند پرداخته می شود و بررسی تاثیر پارامترهای مختلف بر روی عملکرد سیستم و آنالیز انرژی و اگزرژی آن نیز صورت میگیرد. نتایج نشان می دهد که افزایش دمای ژنراتور باعث افزایش ضریب عملکرد سیستم aht و کاهش بازده قانون دوم می شود و بازده قانون اول ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد. ماکزیمم بازده قانون اول و دوم در دمای ژنراتور برابر با 87/77 درجه ی سانتی گراد رخ می دهد و به ترتیب برابر با 05/58% و 52/77% می باشد. تاثیر دمای ژنراتور و کندانسور بر روی بار حرارتی اجزای مختلف سیکل مبدل حرارتی جذبی بررسی شده است و نشان داده شده که با افزایش دمای ژنراتور، بار حرارتی ژنراتور و ابزوربر هر دو افزایش می یابد و تغییرات بار حرارتی کندانسور بسیار ناچیز است. همچنین در ادامه به معرفی انواع ایستگاه های زمین گرمایی پرداخته و سپس دو طرح جدیدی از ایستگاه زمین گرمایی که در آن از سیستم مبدل حرارتی جذبی برای افزایش تولید توان استفاده شده، ارائه گردید و تحلیل ترمودینامیکی، آنالیز انرژی و اگزرژی آن ها نیز صورت گرفته است و با هم مقایسه شده اند. نتایج نشان می دهد در حالتی که از ایستگاه زمین گرمایی باینری ترکیبی، دو فلشه و سه فلشه استفاده می شود، می توان اتلاف اگزرژی کمتری نسبت به حالت تک فلشه داشت و همچنین نسبت به حالت تک فلشه به ترتیب 45/14%، 45/35%، 67/43%، افزایش در تولید توان را شاهد خواهیم بود. آنالیز دو طرح پیشنهادی نیز نشان داد به ترتیب به میزان 1/45% و 85/46% افزایش در تولید توان را نسبت به حالت تک فلشه شاهد خواهیم بود و اتلاف اگزرژی کمتری را خواهیم داشت.کلیه ی آنالیزها با استفاده از نرم افزار ees انجام شده است متخصصان، انرژی را موتور محرکه توسعه همه جانبه اقتصادی در تمام کشور ها می دانند و چگونگی استفاده از منابع انرژی در دسترس را عمده ترین عامل توسعه اقتصادی جوامع پس از نیروی انسانی به شمار می آورند. منابع تامین کننده‏ی انرژی در دنیا را می توان در سه گروه عمده شامل انرژی های فسیلی (نفت، گاز، ذغال سنگ و...)، انرژی هسته ای و انرژی های تجدیدپذیر (باد، خورشید، زمین-گرمایی، برق آبی، زیست توده، هیدروژن، اقیانوسی و ....) طبقه بندی نمود. همچنین بسیاری از تجهیزاتی که امکان استفاده از انرژی های تجدیدپذیر را فراهم می کنند، دارای عملکرد پایینی بوده و یا به تازگی در حال توسعه می باشند. بنابراین یکی از متداول ترین این تجهیزات برای استفاده و بازیافت انرژی های تجدیدپذیر، که عملکرد به نسبت بالایی را نیز دارند، سیستم های مبدل حرارتی از نوع جذبی (aht) می باشند .

بر اساس تجربه ثابت شده است که استفاده از یک گاز بی اثر به جای هوا در یک محفظه ی بسته، اتلافات حرارتی از طریق فضای محفظه را کاهش می دهد. کاربرد این پدیده در پنجره های دو جداره و پر شده از گاز بی اثر می باشد. از طرفی شبیه سازی عددی بر روی گاز درون یک محفظه نشان می دهد که با کاهش فشار گازهای بی اثر درون محفظه، انتقال حرارت و اتلافات حرارتی از محفظه نسبت به حالتی که فشار هوا در درون محفظه کاهش یابد؛ کمتر می شود. هدف این پایان نامه، بررسی مشخصه های چنین پدیده ای در جهت ارتقای کاهش اتلافات حرارتی سیستم های حرارتی و برودتی است. در این پایان نامه، چند محفظه با ابعاد مختلف ساخته شده که فشار گاز درون آن ها توسط پمپ خلا کاهش یافته است. تمامی آزمایش ها یک بار با هوا و یک بار با گاز آرگون انجام شده است. سپس با استفاده از نتایج آزمایشگاهی و شبیه سازی های عددی، رسانش حرارتی محفظه مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایشگاهی با نتایج تئوری مطابقت داشته و بیانگر کاهش رسانش حرارتی در محفظه با استفاده از گازهای بی اثر به جای هوا، بوده است.

در رساله حاضر سه آرایش مختلف سیکل های تبرید جذبی دو اثره لیتیوم بروماید/آب تحلیل شده و عملکرد آنها از دیدگاه ترمودینامیکی و اقتصادی مقایسه شده است. این بررسی با مدل سازی سیکل ها در نرم افزار ees انجام گرفته و خواص جدید و دقیق تر ترموفیزیکی محلول لیتیوم بروماید/آب به صورت توابع داخلی در نرم افزار تعریف شده است. نتایج حاصل نشانگر این مطلب است که آرایش های موازی و موازی معکوس هم از دیدگاه قوانین اول و دوم ترمودینامیک و هم احتمال وقوع پدیده کریستالیزاسیون بر آرایش سری برتری دارند. تحلیل ترمواکونومیکی این آرایش ها حاکی از این مطلب است که با تغییر شرایط عملکردی، هر کدام از انواع آرایش ها می تواند دارای قیمت محصول پایین تر بوده و از لحاظ ترمواکونومیکی بر دیگری برتری یابد. در ادامه کار یک سیکل ترکیبی دواثره-اجکتور پیشنهاد شده و عملکرد آن با سیکل متداول تبرید جذبی دو اثره مقایسه شده است. از مهمترین نتایج حاصل می توان به تأثیر به سزای استفاده از اجکتور در بهبود عملکرد سیکل های تبرید جذبی دو اثره اشاره کرد. به عبارت دیگر بازه ای از دماهای منابع گرمایی وجود دارد که برای استفاده در سیکل تک اثره بالا بوده ولی توانایی راه اندازی سیکل دو اثره را نداشته و یا سیکل دو اثره با استفاده از این منابع حرارتی ضریب عملکرد بسیار پایین دارد. سیکل ترکیبی در این بازه دمایی به طور چشمگیری بهتر از هر دو سیکل عمل می کند. بهینه سازی ترمواکونومیکی سیکل های مورد بررسی با هدف کمینه کردن نرخ هزینه محصول انجام گرفته است و نشان می دهد که سیکل ترکیبی در شرایط عملکرد بهینه خود علاوه بر اینکه به خوبی توانایی استفاده از منابع گرمایی دما پایین را دارد، در این شرایط دارای نرخ هزینه محصول پایین تری نسبت به مقدار مربوط به شرایط بهینه سیکل دو اثره است.

در این مقاله، دو تئوری جدید برای اجکتور بر پایه اختلاط در فشار ثابت طرح ریزی شده و مدل ترمودینامیکی با استفاده از نرم افزار ees ارائه شده است. در دو بخش مختلف این دو مدل با سیکل تبرید جذبی گکس کوپل شده است. در بخش اول مدل ارائه شده برای اجکتور را در سیکل های گکس به دو آرایش مختلف جایگذاری نمودیم. در مدل اولی اجکتور باعث افزایش فشار جاذب و در دومی فشار کندانسور را نسبت به اواپراتور افزایش داد. در شرایط کاری یکسان این دو آرایش با 3 نوع آرایش متفاوت برای سیکل تبرید جذبی گکس، گکس استاندارد و دو نوع آرایش مختلف برای گکس هیبریدی مورد مقایسه از نقطه نظر قانون اول و دوم قرار گرفت. با بررسی انجام گرفته تاثیر دمای ژنراتور، اواپراتور و دمای نزدیکی و همچنین اختلاف غلظت بر روی بازده قانون اول و دوم و همچنین بر نرخ انتقال حرارت و نرخ اگزرژی و نرخ برگشت ناپذیری کل مورد تحلیل قرار گرفت. با مقایسه 5 نوع آرایش مذکور در شرایط یکسان، چنین نتیجه شد که از نقطه نظر قانون دوم و به لحاظ استفاده از اجکتور بجای کمپرسور سیکل گکس اجکتوری که باعث افزایش فشار کندانسور می شود نتیجه مطلوبی نسبت به سایر آرایش ها نشان می دهد(7/16? بیشتر از سیکل گکس استاندارد). با افزایش دمای ژنراتور از 410 تا 460 کلوین برای همه آرایش ها هم برای قانون اول و هم دوم نقطه بهینه ای بدست آمد که برای یکی از سیکلهای گکس هیبریدی این پیک در مختصاتی متفاوت بدست آمد. همچنین نتایج حاکی از این بود که اجکتور در سیکلهای گکس اجکتوری درصد نرخ نابودی اگزرژی بالایی به خود اختصاص داده است. در بخش دوم کار، مدل دوم اجکتور را با سیکل گکس هیبریدی ترکیب نموده و آرایش جدیدی بدست آوردیم. سیکل جدید را از دیدگاه بازده قانون اول و دوم مورد بررسی قرار دادیم. عملکرد سیکل جدید را با سیکل های تبرید جذبی تک اثره، گکس مرسوم و گکس هیبریدی در شرایط جاذب هوا خنک شو مورد مقایسه قرار دادیم. نتایج نشان می دهد که سیکل گکس هیبریدی اجکتوری در محدوده دمای بالای ژنراتور عملکرد بهتری دارد. همچنین افزایش نسبت فشار کمپرسور باعث افزایش بازده قانون اول و دوم می شود. افزایش نسبت انبساط اجکتور باعث کاهش بازده قانون اول می شود در حالیکه در مورد بازده قانون دوم رفتاری متفاوت دیده می شود.

در این کار، تحلیل انرژی و اگزرژی نیروگاه تبریز و همچنین اثر تغییر دادن دمای محیط(حالت مرده) در تحلیل اگزرژی چرخه نیروگاه واقعی ارایه شده است. در چرخه نیروگاه تبریز، حداکثر اتلاف انرژی در چگالنده و به میزان755/446 مگاوات در زمستان و23/447 مگاوات در تابستان اتفاق می افتد و سپس بویلر بیشترین مقدار تلفات انرژی به میزان956/195مگاوات در تابستان و654/199 مگاوات در زمستان را دارد و دیگر بخش ها تنها کمتر از 4% از اتلاف انرژی کل را شامل می شوند. علاوه بر این بازده گرمایی نیروگاه بر اساس ارزش گرمایی پایین سوخت ها، در زمستان 14/33% و در تابستان 43/32% بود. از طرف دیگر تحلیل های اگزرژی نشان دادند که انرژی پس داده شده به محیط در چگالنده به دلیل کیفیت پایین آن از لحاظ ترمودینامیکی، قابل ملاحظه نمی باشد. از لحاظ نابودی اگزرژی، بیشترین اتلافات در سیستم بویلر و به مقدار931/635 مگاوات در تابستان و 885/639 مگاوات در زمستان بود از اگزرژی ورودی سوخت ها، نابود می شود. در توربین نیز در زمستان 122/77 ودر تابستان 146/74مگاوات اگزرژی نابود می شود که حدود 75/9% کل اگزرژی ورودی به چرخه می باشد. درصد نابودی اگزرژی در چگالنده، در زمستان 963/5% و در تابستان 8/3% و در سایر بخش ها کمتر از4% بود. راندمان اگزرژی چرخه در زمستان26/31% و در تابستان6/30% به دست آمد که نسبت به نیروگاه های مدرن خیلی کم می باشد. اصلی ترین منبع نابودی اگزرژی سیستم بویلر بود و در آن واکنش های شیمیایی مهمترین منبع نابودی اگزرژی در محفظه ی احتراق بودند. نابودی اگزرژی در محفظه ی احتراق، عمدتاً تحت تاثیر ضریب هوای اضافی و دمای هوای ورودی به محفظه ی احتراق می باشد و بازده احتراق می تواند به وسیله ی پیش گرم کردن هوای ورودی به محفظه ی احتراق و کاهش نسبت سوخت به هوا بهتر شود. اگر چه درصد نابودی اگزرژی و بازده اجزای چرخه با تغییر دمای مرجع، تغییر می کند اما نتیجه کلی یکسان است و آن اینکه بویلر منبع اصلی بازگشت ناپذیری ها در نیروگاه تبریز می باشد.

در این تحقیق، طرح جدید پکیج تولید چندگانه بر اساس پیل سوختی را بررسی می کنیم. این پکیج شامل، پیل سوختی غشای تبادل پروتون، سرمایش تبخیری غیرمستقیم نقطه شبنم بر اساس سیکل میسوتسنکو، کویل گرمایشی، مخزن ذخیره حرارت، بویلر پشتیبان و تجهیزات کمکی دیگر می باشد. از قابلیت های این پکیج تولید برق، سرمایش تبخیری تا نقطه شبنم، گرمایش، و آب گرم مصرفی می باشد. عملکرد سیستم با قانون های ترمودینامیکی و الکتروشیمیایی و مدلهای ریاضی حالت پایدار مدلسازی می-شود. برای پیل سوختی غشای تبادل پروتون، مدلسازی براساس قانون اول، دوم و روابط الکتروشمیایی ارایه می شود. برای سیکل میسوتسنکو با استفاده از ابزاری انرژی و اگزرژی مدلسازی انجام شد. همچنین ارزیابی و امکان سنجی سیکل میسوتسنکو برای شرایط آب و هوایی شهرهای ایران انجام می شود. نتایج بدست آمده از این بررسی نشان داد که ماکزیمم راندمان تولید چندگانه 77.29%، تولید توام گرمایش 64.62%، تولید توام سرمایش 50.21%، راندمان الکتریکی پشته سلول برابر 45.58% است. همچنین راندمان اگزرژی الکتریکی پشته سلول 39.26%، راندمان اگزرژی تولید توام گرمایش 40.13%، راندمان اگزرژی تولید توام سرمایش 38.78%، راندمان اگزرژی تولید چندگانه برابر 40.16% است. همچنین قدرت خروجی از پشته پیل سوختی پلیمری و ولتاژ واقعی خروجی از پیل سوختی پلیمری به ترتیب برابر 3307 وات و 0.6787 ولت بدست آمد. علاوه بر اینها، نتایج بدست آمده از ارزیابی و امکان سنجی سیکل میسوتسنکو نشان داد که در اکثر شهرهای ایران به جزء شهرهای رامسر، رشت، ساری و اردبیل استفاده از سیستم های سرمایش تبخیری غیرمستقیم سیکل میسوتسنکو مناسب می باشد.

در سال های اخیر با توسعه روزافزون صنایع، افزایش تقاضا برای انرژی الکتریکی، کاهش منابع سوخت های فسیلی و بروز مشکلات حاصل از گازهای گلخانه ای، استفاده از انرژی هسته ای برای تولید برق بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. در این راستا به کارگیری چرخه gt-mhr برای تولید توان به دلایلی نظیر داشتن بازده زیاد (حدود 48%)، ایمنی بالای رآکتور و قیمت پایین برق تولیدی یکی از گزینه های مطلوب می باشد. توان خالص تولیدی چرخه gt-mhr حدود mw285 است و در پیش خنک کن این چرخه انرژی حرارتی زیادی (حدود mw300) دفع می شود که در دمای حدود °c200-100 بوده و لذا دارای اگزرژی نسبتاً بالایی است. به منظور بهبود عملکرد و افزایش بازده کلی تبدیل انرژی می توان از انرژی حرارتی مذکور در سیستم های مناسب بهره برد و از هدررفت آن جلوگیری نمود. در رساله حاضر چهار چرخه تحتانی مختلف شامل سه چرخه با سیال عامل آب-آمونیاک و یک چرخه رانکین با سیال عامل آلی برای استفاده از انرژی مذکور پیشنهاد شده و عملکرد چرخه های ترکیبی با یکدیگر و همچنین با چرخه gt-mhr مقایسه شده است. این مقایسه هم از نقطه نظر ترمودینامیکی و هم از دیدگاه اکونومیکی انجام گرفته است. در نهایت به منظور محاسبه قیمت واقعی تر برای توان تولیدی ملاحظات قابلیت اطمینان لحاظ شده و عملکرد چرخه ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد در تمامی چرخه های ترکیبی دبی جرمی هلیم کمتر از چرخه gt-mhr است و این عامل باعث کاهش اندازه و در نتیجه قیمت اجزای gt-mhr در چرخه های ترکیبی می شود. بنابراین آهنگ کل هزینه، که شامل هزینه های سرمایه گذاری اولیه و هزینه های نگهداری و عملیاتی است، برای چرخه های ترکیبی نسبت به چرخه gt-mhr افزایش چشم گیری ندارد. همچنین نشان داده شده است در شرایط عملکرد بهینه، چرخه ترکیبی gt-mhr/orc دارای بازده قانون دوم بیشتر و قیمت واحد محصول کمتر در مقایسه با سایر چرخه های ترکیبی می باشد. در عین حال بازده این چرخه ترکیبی حدود 1/12% بیشتر و قیمت واحد محصول آن حدود 4/11% کمتر از چرخه gt-mhr است. تأثیر لحاظ کردن مسئله قابلیت اطمینان در بررسی عملکرد چرخه ها افزایش قیمت توان تولیدی و کاهش دسترس پذیری چرخه ها به علت افزایش زمان پیش بینی نشده ای است که چرخه در پی از کار افتادن اجزاء از فعالیت باز می ماند. به عنوان مثال قیمت واحد توان تولیدی برای چرخه ترکیبی gt-mhr/orc با در نظر گرفتن ملاحظات قابلیت اطمینان حدود 7/4% افزایش می یابد. افزایش قیمت تمام شده توان تولیدی باعث نزدیک تر شدن آن به قیمت واقعی شده و موجب می شود استناد به آن در تصمیم گیری های اقتصادی منجر به حصول نتایج مطمئن تر و ایجاد خطای کمتر شود.

تولید توان به صورت پراکنده با استفاده از سیکل ترکیبی گازی ساز زیست توده و توربین گازی اشتعال داخلی یا خارجی می تواند یک راهکار مناسب و مطابق با اصول فنی باشد. این تحقیق بیشتر بر روی تحلیل عملکرد گازی سازی زیست-توده با استفاده از هوا، دی اکسیدکربن و مخلوط دی اکسیدکربن و اکسیژن یا بخار آب و همچنین تحلیل ترمودینامیکی سیکل های توربین گازی متصل به گازی سازها می پردازد. گازی ساز با استفاده از محاسبات تعادل ترمودینامیکی مدلسازی می شود و آنالیزها بر روی آن در محدوده ی دما، فشار و میزان رطوبت های مختلف انجام می گیرد. در گازی-سازی با استفاده از هوا، در محدوده ی دمایی 1373-900 افزایش رطوبت سبب کاهش بازده ها می شود همچنین در یک میزان رطوبت مشخص ماکزیمم بازده ها در اتفاق می افتد. در گازی سازی با استفاده از دی اکسیدکربن خالص، با افزایش دما یا افزایش نرخ جریان دی اکسیدکربن می توان به تبدیل کامل کربن دست یافت. ماکزیمم تبدیل دی اکسیدکربن در اتفاق می افتد. زمانی که از مخلوط دی اکسیدکربن و اکسیژن یا بخار آب به عنوان عامل گازی ساز استفاده می شود میزان دی اکسیدکربن و گرمای ورودی به داخل گازی ساز کاهش می یابد اما تبدیل دی-اکسیدکربن کمتری اتفاق می افتد. به منظور تحلیل سیکل های توربین گازی، نسبت فشار کمپرسور در محدوده ی 8-2 تغییر می کند همچنین و در توربین گازی اشتعال خارجی به ترتیب در محدوده ی 1350- 1050 و 300-200 و برای توربین گازی اشتعال داخلی دمای ورودی توربین در محدوده ی 1103-1063 متغیر می باشد. معلوم شد که در یک و مشخص بازده سیکل ها در یک نسبت فشار بهینه به مقدار ماکزیمم خود می رسد که این نسبت فشار بهینه در محدوده ی 4-3 می باشد همچنین بازده سیکل با افزایش دمای ورودی توربین نیز افزایش می یابد.

با توجه به نگرانی های فزاینده در خصوص تخریب لایه اوزون و گرم شدن زمین، مبردهای دوستدار طبیعت بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند. در این میان دی اکسید کربن با توجه به خصوصیات عالی آن از جمله سمی نبودن، فراوانی، ارزان بودن، غیرمشتعل بودن و ... بیشتر مورد توجه بوده است. به دلیل پایین بودن دمای بحرانی دی اکسید کربن، این مبرد در چرخه های تبرید فوق بحرانی مورد استفاده قرار می گیرد. برای کاهش تلفات چرخه ی فوق بحرانی و افزایش ضریب عملکرد از منبسط کننده ای به نام اجکتور به جای شیر انبساط معمولی استفاده می شود. برای برقراری ارتباط بین محیط سرمایش و محیط دفع گرما که اختلاف دمایی بالایی دارند، چرخه ی تبرید آبشاری استفاده می شود که بدون افزایش چشمگیر در هزینه ها عملکرد بهتری دارد. در این پایان نامه یک پیکربندی جدید از چرخه های تبرید آبشاری اجکتوری مورد بررسی قرار گرفته است که نسبت به چرخه ی تبرید آبشاری مرسوم و چرخه ی تبرید اجکتوری مرسوم در شرایط یکسان عملکرد بهتر و تخریب اگزرژی کمتری دارد. در این چرخه که در حالت فوق بحرانی عمل می کند، کربن دی اکسید به عنوان مبرد مورد مطالعه انتخاب گردیده است. موضوع اصلی این پایان نامه مفهوم جدیدی از تحلیل اگزرژی است که در آن اثر برگشت ناپذیری های اجتناب پذیر و اجتناب ناپذیر اجزاء روی هم مورد بررسی قرار می گیرد. در این تحلیل، تخریب اگزرژی هر جز از سه دیدگاه مورد بررسی است: دیدگاه اول: تقسیط به بخش های درون زا و برون زا، دیدگاه دوم: تقسیط به بخش های اجتناب پذیر و اجتناب ناپذیر، دیدگاه سوم: تقسیط به بخش های اجتناب پذیر درون زا/ برون زا و اجتناب ناپذیر درون زا/برون زا. با این تحلیل مشخص می شود که برای کاهش تخریب اگزرژی کل چرخه از کدام جزء باید شروع کرد. در چرخه ی مورد مطالعه بیشترین تخریب اگزرژی مربوط به اجکتور است. این در حالی است که خنک کن گاز بیشترین مقدار اجتناب پذیر تخریب اگزرژی را داراست و در گام های بعدی اجکتور و کمپرسور چرخه ی بالادست قرار دارد. بررسی ها نشان می دهد که ناکارامدی قابل اجتناب کمپرسور ها، خنک کن گاز، مبدل حرارتی آبشاری و اواپراتور تاثیر بیشتری در تخریب اگزرژی جزء دارد. در حالی که در اجکتور و شیر انبساط ها بهبود سایر اجزاء تاثیر بیشتری بر کاهش تخریب اگزرژی جزء نسبت به بهبود خود جزء دارد.

چکیده: امروزه تحقیقاتی با هدف طراحی وسیله هوایی بدون سرنشین با استقامت بالا در ارتفاعات زیاد که بتواند با بهره-گیری از عملکرد پیل¬سوختی اکسید¬جامد در کنار یک سیستم ذخیره انرژی خورشیدی، پرواز را در ارتفاع 17-20 کیلومتری ادامه دهد، می¬تواند ظرفیت و موضوع مناسبی جهت پرداخت به این موضوع باشد. این سیستم که جزء واحد¬های کمکی (apu) سیستم پیشرانش هواپیماهای سبک است و از منابع تولید توان الکتریکی محسوب می¬شود، به دلیل جایگزینی سیستم هیبریدی به جای موتورهای توربینی متداول، راندمان بالا به همراه کاهش مصرف سوخت را به همراه خواهد داشت. در پایان نامه حاضر به مدلسازی ترمودینامیکی سیکل هیبریدی توربین گاز مجهز به پیل سوختی اکسید جامد پرداخته شده است. با توجه به محدودیت وزنی و حجمی در هواپیما جهت استفاده از مخازن جداگانه سوخت (هیدروژن، آب و ..) و استفاده از سوخت jet-a با فرمول (c12h23) به ¬عنوان سوخت اصلی و لزوم تبدیل آن به هیدروژن، از ریفورمر سوخت جت از نوع خودگرمایی (atr) استفاده شد. سیستم هیبریدی مورد بررسی با توجه به شرایط طراحی در سطح دریا، توان الکتریکی در حدود 105 کیلووات با بازده 65% تولید کرد. همچنین به منظور امکان¬سنجی بکارگیری این سیستم در 2 فاز استارت موتور اصلی (mes) با خصوصیت توان مورد نیاز 185 کیلووات، و فاز کروز (cruse) با خصوصیت توان مورد نیاز 84 کیلووات در ارتفاع 35000 پا، طراحی انجام پذیرفت و نتایج حاصل از آن جهت اعتبارسنجی با نتایج موجود از مرکز تحقیقات ناسا-گلن مقایسه گردید که اختلاف ماکزیمم 5% نشان از صحت کد نوشته شده در برنامه می¬باشد که جهت مدلسازی در حالت پایای سیستم و همچنین رسم نمودارها، از نرم¬افزار cycle tempo و eesو excel استفاده شد. همچنین محاسبات کامل روابط مربوط به پیل¬سوختی و ریفورمر در سه بخش مجزا (بهسازی، الکتروشیمیایی، حرارتی) از دیگر موارد انجام شده در این تحقیق است. کلید واژه¬ها: سیستم هیبریدی، ریفورمر، واحد توان کمکی apu ، سیکل ترکیبی sofc/gt

با توجه به نگرانی های فزاینده در خصوص تخریب لایه اوزون و گرم شدن زمین، مبرد های دوستدار طبیعت بیشتر مورد توجه قرار گرقته اند. در این میان co2 با توجه به خصوصیات عالی آن ازجمله سمی نبودن، فراوانی و ارزان بودن، داشتن ضریب انتقال گرمای خوب، غیرمشتعل بودن و ... بیشتر مورد توجه بوده است. با این حال با توجه به اینکه دمای بحرانی دی اکسید کربن که برابر 31.1 درجه سلسیوس است، کمتر از دمای معمولی پس دهی گرما در سیستم های تبرید تراکمی است از دی اکسید کربن در سیکل های تبرید گذر بحرانی استفاده می شود. از آنجا که محققین جهت بهبود عملکرد این سیستم ها و افزایش ضریب عملکرد آنها از دستگاه منبسط کننده به نام اجکتور به جای شیر انبساط معمولی و از تراکم دو مرحله ای به جای تراکم تک مرحله ای استفاده کرده اند، در چرخه پیشنهادی ضمن بکارگیری عوامل فوق جهت افزایش ضریب عملکرد، از گرمای زاید خنک کننده گاز نیز جهت تولید توان استفاده شده است که قبلا مورد توجه قرار نگرفته است. به نظر می رسد تحلیل اگزرژی پیشرفته چرخه ترکیبی مذکور و تعیین نابودی های اگزرژی درون زا و برون زا، جهت طراحی بهتر این سیستم ها، لازم است. ما در این پایان نامه به این مهم خواهیم پرداخت. تلاش خواهد شد تا عملکرد چرخه از دیدگاه تحلیل اگزرژی پیشرفته مورد بررسی قرار گیرد.

همواره انرژی و بحران انرژی از اصلی ترین دغدغه های جوامع نوین صنعتی می¬باشد، به همین سبب محققان پی در پی در جستجوی روش¬های-جایگزین انرژی های فسیلی و یافتن انرژی¬های تجدید پذیر می¬باشند. هیدروژن به عنوان سوختی پاک در پیل¬های سوختی و خودرو های-هیدروژنی مطرح می¬شود.استفاده از ریفرمینگ سوخت های هیدروکربنی روشی جدید برای افزایش تولید هیدروژن و ذخیره سازی دی اکسید کربن می باشد. هیدروژن را می توان به عنوان یکی از سوخت های پاک در نظر گرفت، بدین خاطر که گاز خروجی حاصل از این سوخت آلاینده ای¬به جای نمی¬گذارد، به همین دلیل انتظار می رود که درآینده درخواست برای هیدروژن توسط پالایشگاه ها، صنایع متالورژی، پیل سوختی بالا برود، اما مشکل اصلی این است، که باید منبعی برای تامین آن موجود باشد. لازم به ذکر است که علت برتری این سوخت نسبت به دیگر سوخت ها، این است که در هنگام سوختن، محصول اصلی ایجاد شده بخار آب است. روش های مختلفی برای تولید هیدروژن وجود دارد، که می توان به ریفرمینگ هیدروکربن¬ها، هیدرولیز آب، هیدروژن¬گیری از هیدروکربن¬هاو استفاده از منابع تجدید پذیر و هسته ای اشاره نمود.تولید هیدروژن از ریفرمینگ سوخت¬های هیدروکربنی یک روش مقرون بصرفه است ومی¬توان از آن در پیل های سوختی استفاده کرد. در مقیاس صنعتی هیدروژن با تبدیل سوخت های هیدروکربنی و به طورعمده با سه فرآیند ریفرمینگ بخارآب ، اکسیداسیون جزیی و ریفرمینگ اتو ترمال به دست می¬آید. دراین پایان نامه ¬ به ¬تحلیل¬ترمودینامیکی ریفرمینگ اتانول در یک محدوده ی دمایی و نسبت مولی بخارآب به اتانول و اکسیژن به اتانول می-پردازد. همچنین تاثیر پارامتر های مختلف از قبیل دمای محیط واکنش و نسبت مولی بخارآب به اتانول و اکسیژن به اتانول برروی میزان تولید هیدروژن مورد بررسی قرار می¬گیرد.محدوده دمایی واکنش بین 700 تا 1300 درجه کلوین، نسبت مولی آب به اتانول بین 0تا 10 و اکسیژن به اتانول بین 0تا2.5 تغییر می کند. نتایج مدل سازی نشان می¬دهد که مول هیدروژن تولیدی به ازای هر مول اتانول در فرآیند ریفرمینگ بخارآب بیشتراز دوفرآیند دیگر اتانول می باشدو درهرسه فرآیند با افزایش دما هیدروژن بیشتری تولید می شود.دراین مدل سازی ترمودینامیکی تعادل ترکیب¬های هیدروژن، کربن منواکسید، کربن دی اکسیدو متان با استفاده روش مینیمم سازی انرژی آزاد گیبس با نرم افزار ees انجام می¬گیرد. نتایج شبیه سازی این کار با گزارش های پژوهش های پیشین مقایسه شد و همخوانی خوبی بین نتایج بدست آمد.

با توجه به محدود بودن منابع انرژی هسته ای و فسیلی و همین طور مشکل آلودگی محیط زیست نیاز به جایگزینی مناسب برای این سوخت ها به شدت احساس می شود. دراین بین استفاده از انرژی های پاک و تجدید پذیر به دلیل بی پایان بودن منابع وهمین طور عدم آلودگی محیط زیست پیوسته رو به افزایش است به طوری که امروزه شاهد افزایش چشمگیر فعالیت ها وسرمایه گذاری های دولت ها و شرکت های بخش خصوصی در امر تحقیق، توسعه و عرضه انواع تکنولوژی های نوین استفاده از انرژی های تجدید پذیر هستیم. درمطالعه ی حاضر، به تحلیل ترمودینامیکی و اقتصادی دو سیکل رانکین ارگانیک(orc) با سیال عامل های r123، r11، r245fa و r141b و سیکل توان جذبی با سیال عامل آب- لیتیم بروماید که از سیال زمین گرمایی با درجه حرارت 125 درجه ی سانتیگراد به عنوان سیال گرم خارجی بهره می برند، پرداخته می شود و بررسی تاثیر پارامترهای مختلف بر روی عملکرد سیستم ها و آنالیز انرژی، اکسرژی واقتصادی برای هر کدام در شرایط ویژه طراحی صورت می گیرد و با هم مقایسه می شوند. نتایج نشان می دهد که با افزایش فشار ورود به توربین در یک دمای ورود به توربین ثابت ، بازده انرژی و اکسرژی برای هر دو سیکل افزایش می یابند. در ادامه نشان داده شده که با افزایش دمای جذب سیکل توان جذبی در یک دمای ورود به توربین ثابت بازده انرژی و اکسرژی کاهش می یابند. همچنین مقایسه ای بین مقادیر تخریب اکسرژی کل دو سیکل انجام شده و نتایج نشان می دهد که این مقدار برای سیکل توان جذبی خیلی کمتر است.تغییرات دمای ورود به توربین تاثیر چندانی روی بازده انرژی سیکل orc ندارد اما بازده اکسرژی آن را مقداری کاهش می دهد و در سیکل توان جذبی بازده انرژی و اکسرژی را افزایش می دهد. در تحلیل اقتصادی نیز تاثیر فشار ورود به توربین بر روی پارامترهایی مانند سایز فاکتور توربین ، نسبت هزینه سیکل و مقدار توان بر هزینه نشان داده شده و نتایج آن برای هر دو سیستم ارائه می شود. تحلیل اقتصادی نشان می دهد که سیکل توان جذبی هزینه کل بیشتری نسبت به سیکل orc دارد. تحلیل ترمودینامیکی در این پژوهش توسط دو نرم افزار ees و aspen plus انجام شده و مقایسه ای بین نتایج انجام شده است. تحلیل اقتصادی نیز توسط نرم افزار ees ارائه شده است.

فقر و بیکاری از شاخص هایی می باشند که برای ثبات سیاسی و اجتماعی هر کشوری حائز اهمیت اند. ازاین رو کشورهای مختلف با مدنظر قراردادن این دو شاخص مهم، برنامه های خود را تدوین می کنند. هدف از این تحقیق بررسی تجربی رابطه بین هزینه های عمرانی دولت و فقر، بیکاری در استان آذربایجان شرقی می باشد، که جهت اتخاذ سیاست های مناسب در رابطه با افزایش عملکرد برنامه ها ضروری به نظر می رسد. برای برآورد الگوی فقر و بیکاری از داده های سری زمانی سالانه بین سال های ????-???? و از روش ardl استفاده شده است و نرم افزار microfit جهت تجزیه وتحلیل داده ها مورداستفاده، قرارگرفته است. نتایج حاصل، حاکی از وجود یک رابطه تعادلی بلندمدت بین هزینه های عمرانی دولت، تورم و تولید تا خالص داخلی با فقر و بیکاری بوده است. هزینه های عمرانی دولت در کل نه تنها فقر و بیکاری را کاهش نمی دهد بلکه باعث افزایش آن نیز می شود درحالی که هزینه های عمرانی در زیرساخت ها و بخش اجتماعی، رفاهی و آموزشی در کوتاه مدت و بلندمدت سبب کاهش فقر و بیکاری می شود و تأثیر بلندمدت آن بزرگ تر از تأثیر کوتاه مدت آن می باشد. ضریب تصحیح خطا (ecm ) برای فقر ?? درصد و برای بیکاری ?? درصد به دست آمده است بنابراین عدم تعادل به وجود آمده در الگو با سرعت مناسبی در دوره? بعدی تعدیل می شود و تورم رابطه ای منفی و تولید ناخالص داخلی رابطه ای مثبت با فقر و بیکاری دارند.

امروزه مقوله انرژی به یکی از بحث های جدی جامعه بشری تدیل شده و پیدا کردن یک منبع انرژی مناسب و مطمئن یکی اهداف اصلی محققین و دانشمندان است. متاسفانه منبع اصلی انرژی امروزی بشر، یعنی سوخت های فسیلی، به دلیل پایان پذیر بودن، آثار مخرب بر محیط زیست و اینکه در همه جا در دسترس نمی باشد، منبع قابل اعتمادی جهت برنامه ریزی برای آینده بشر نمی باشد. از همین جهت، در سالیان اخیر، توجهات به سمت زیست توده ها معطوف شده است. اخیراً د گروه مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، در قالب یک پایان نامه دکترا، تحقیقاتی بر روی پیکره بندی های مختلف، برای چرخه های ترکیبی توربین گاز، با هدف تولید توان از انرژی زیست توده گازی شده، انجام شده است. در پایان نامه حاضر، یک پیکره بندی جدید در راستای کارهای انجام شده، معرفی و تحلیل ترمودینامیکی خواهد شد.. در این کار به منظور شبیه سازی عملکرد ترمودینامیکی چرخه، از مدل سازی در نرم افزار ees استفاده شد.

تأسیساتی که با استفاده از آنها انرژی جذب شده حرارتی خورشید به الکتریسیته تبدیل می شود نیروگاه حرارتی خورشیدی نامیده می شود. در این پایان نامه به تحلیل قسمت بخار این نیروگاه پرداخته شده است. بیش تر تحلیل هایی که درمورد نیروگاه ها انجام گرفته تحلیل از دیدگاه قانون اول و تحلیل مرسوم اگزرژی است. تحلیل مرسوم اگزرژی به محاسبه ی تخریب اگزرژی هر یک از اجزاء چرخه می پردازد. اما برخی محققان روش جدید و پیشرفته ای را روی چرخه های مختلف تبرید و انرژی انجام داده اند، که به تحلیل اگزرژی پیشرفته معروف شده است. روش نوین در نظر گرفته شده ی این پژوهش تقریب مبتنی بر سیکل های ترمودینامیکی است، که تخریب اگزرژی را به قسمت های اجتناب پذیر/ اجتناب ناپذیر و درون زا/ برون زا تقسیم می کند. در نتیجه نوع و مقدار ناکارآمدی های چرخه تعیین می شود.

امروزه تلاش بیشتری برای گسترش بهره برداری از منابع انرژی تجدید پذیر، به دلیل مسائلی چون عدم امنیت در مورد تأمین انرژی، هزینه و مهمتر از همه مسائل زیست محیطی ناشی از مصرف سوخت های فسیلی، انجام می شود. چرخه کالینا با توجه به مزایای آن در قیاس با چرخه رانکین (از نظر بازده و هزینه) در ساخت نیروگاه های جدید برای منابع حرارتی دما پایین، نظیر نیروگاه های زمین گرمایی به کار گرفته می شود. در این خصوص مقالاتی چند در ادبیات فن موجود است؛ که تحلیل انرژی و اگزرژی معمولی روی چرخه کالینا انجام گرفته و از نظر کارایی و هزینه با چرخه های رانکین آلی مقایسه شده است. به نظر می رسد تحلیل اگزرژی پیشرفته چرخه مذکور و تعیین نابودی های اگزرژی درونی و بیرونی، جهت طراحی این سیستم ها، لازم است. در این پژوهش به این مهم پرداخته شده است. تلاش شده تا عملکرد چرخه کالینا از دیدگاه تحلیل اگزرژی پیشرفته مورد بررسی قرار گیرد؛ نابودی اگزرژی در اجزاء چرخه محاسبه و به چهار قسمت درونی، بیرونی، اجتناب پذیر و اجتناب ناپذیر تقسیم شود. نتایج نشان می دهد که بخش اجتناب ناپذیر نابودی اگزرژی کل بسیار کوچکتر از بخش اجتناب پذیر است در نتیجه پیشرفت های صنعتی موجود به ما این اجازه را می دهد تا عملکرد چرخه را بهبود بخشیم. همچنین بخش درونی نابودی اگزرژی کل چرخه کمی کوچکتر از بخش بیرونی است و نشان می دهد که تأثیر ناکارآمدی ساختار چرخه، روی عملکرد چرخه، اندکی بیشتر از تأثیر برگشت ناپذیری اجزاء است.

محیط‏های طبیعی دارای منابع انرژی نامحدود انرژی در سطوح پایین انرژی هستند. چنین انرژی‏هایی بسیار ارزان و حتی در حد رایگان بوده و مزیت بهره‏برداری از آنها با افزایش هزینه‏ها و یا عدم دستیابی به منابع انرژی در سطوح بالای اگزرژی، افزایش می‏یابد. یکی از راه‏های بهره‏برداری از این منابع انرژی استفاده از پمپ‏های گرمایی است و یکی از مهمترین زمینه‏های تحقیقاتی در بررسی پمپ‏های گرمایی، تلاش در جهت افزایش راندمان این پمپ‏ها می‏باشد. از اکثر لوله‏های گرمایی نصب شده در سراسر جهان برای گرمایش منازل مسکونی استفاده می‏شود. در چنین مواردی معمولا تنها منابع طبیعی در دسترس هوا و یا خاک بوده و امکان استفاده از آب‏های سطحی و یا زیرزمینی وجود ندارد. لوله‏های حرارتی کوپل به زمین روشی کارآمد برای کاربردهای مختلف می‏باشند که در آنها به جای استفاده از هوای محیط، از زمین به عنوان چشمه و یا چاه انرژی استفاده می‏کنند. لوله های گرمایی قابلیت انتقال مقدار زیادی گرما در یک سطح مقطع کوچک را دارند،بطوریکه ضریب انتقال حرارت هدایت معادل آنها به علت استفاده از مکانیزم انتقال حرارت دو فازی تا چند صد برابر هادی ترین فلزات موجود می رسد.علاوه بر این انعطاف پذیری زیاد،ساختمان ساده،قابلیت کنترل آسان وبی نیاز بودن از هرگونه توان پمپاژ خارجی اهمیت استفاده از این وسیله را بیشتر کرده است.در این پایان نامه ما به بررسی انتقال حرارت درون لوله های زمین گرمایی می پردازیم و پس از استخراج کانتورهای مربوط به پارامترهای مختلف در دو هندسه در نظر گرفته شده، سایر پارامترهای کمی مورد بررسی قرار می‏گیرد. پارامتر سرعت ماکزیمم و میزان انتقال حرارت از لوله ‏های زمین گرمایی نیز مورد بررسی قرار می گیرد. با توجه به اینکه در این مسئله با افزایش مقدار دمای سطح گرم، مقدار انتقال حرارت جابجایی طبیعی افزایش می‏کند، این امر با تغییر دادن مقدار دمای سطح داخلی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد که با افزایش مقدار دما، مقدار سرعت جریان و شار حرارتی افزایش می یابد. دلیل این رفتار می تواند ناشی از افزایش نیروی محرکه لازم برای انتقال حرارت باشد.

در این پایان نامه، چندین مدل از پیل های سوختی اکسید جامد در سطح پیل و سیستم توسعه یافته اند. این مدل ها برای شبیه سازی عملکرد پیل ها و سیستم های مورد مطالعه استفاده شده اند. در سطح پیل، یک مدل ترمودینامیکی، یک مدل رسوب کربن و یک مدل دو بعدی شبه انتقال حرارت گذرا ارائه شده است. مدل ترمودینامیکی قادر به تعیین عملکرد پیل سوختی کسید جامد از جمله منحنی قطبش، توان خروجی و بازده الکتریکی می باشد.این مدل همچنین نسبت چرخش و فرایند های ریفرمینگ داخلی را بررسی می کند. وقوع رسوب کربن با استفاده از نمودار فاز مثلثی و محاسبه فعالیت های کربن مورد بررسی قرار می گیرد. مدلسازی دقیق انتقال حرارت پیل سوختی اکسید جامد انجام می گیرد. در این مدل، انتقال حرارت، رفتار گذرای پیل در حرارت بالا و مراحل راه اندازی شبیه سازی شده است. مطالعات پارامتری مانند اثر عدد رینولدز و ضریب هوای اضافی بر عملکرد پیل در پیکربندی های جریان موافق و مخالف انجام گرفته است. در سطح سیستم، سیستم های پیل سوختی توسط آنالیزهای انرژِی و اکسرژی بررسی شده اند. این مدل برای سطح پیل سوختی اکسید جامد جهت محاسبه دیگر اجزای سیستم مجتمع آنالیز شده اند. این سیستم مجتمع شامل پیل سوختی اکسید جامع، توربین گازی و سیستم تولید همزمان می باشد. عملکرد و پارامترها از جمله بازده الکتریکی، بازده مصرف سوخت، نسبت قدرت به حرارت و راندمان اکسرژی و همچنین اتلاف اکسرژی و اتلافات در سیستم تولید همزمان محاسبه شده اند.

با توجه به اینکه استفاده از سوخت گاز طبیعی تاثیر قابل توجهی در عملکرد موتور خواهد داشت لذا دراین تحقیق تاثیر استفاده از سوخت گاز طبیعی (ng) در عملکرد موتور از جمله توان ، گشتاور و درصد گازهای منتشر شده از اگزوز مانند هیدروکربورها ، مونواکسید کربن ، دی اکسید کربن و اکسیدهای ازت در موتور tu5 که یکی از رایج ترین موتور های مورد استفاده در کشور ما می باشد و روی خودروهای پرتیراژی مانند خودروهای پژو 206 و پژو 405 و پژو پارس نصب شده است تحت بارهای جزئی مورد بررسی قرار گرفت. برای استفاده از گاز طبیعی در این موتور از کیت تبدیل میکسری نسل اول استفاده شد، نتایج مشخص کرد که اختلاف توان و گشتاور ترمزی موتور به طور کلی با افزایش دور در تمامی بارها در دو نوع سوخت کاهش یافته و عملکرد موتور با سوخت گاز طبیعی و بنزین در دورهای بالا در حالت بارمتوسط تقریبا یکسان می باشد و میتوان گفت کمترین میزان مصرف ویژه سوخت با گاز طبیعی در تمامی دورها و بارها در دور 2500 در دقیقه بدست آمد. میزان انتشار آلاینده co در بار کم با سوخت گاز طبیعی نسبت به بنزین خیلی پایین تر بود ولی در بقیه شرایط بالاتر اندازه گیری شد و همچنین میزان آلاینده hc در بار کم در حالت سوخت گاز طبیعی کمتر از سوخت بنزینی بود و یکی از نکات مهم کاهش چشمگیر آلاینده nox با سوخت گاز طبیعی در تمامی شرایط بود در نهایت میزان دی اکسید کربن حدود 28 درصد کمتر از حالت بنزین بدست آمد.

در کار حاضر، تحلیل انرژی و اگزرژی بازیافت انرژی گرمایی زاید در سیستم تولید همزمان بر اساس lng و استفاده از آن در سیکل gax مدنظر قرار گرفته شده است. چرخه تولید توان بر پایه ال ان جی که متشکل از دوسیکل آبشاری برایتون است، به عنوان چرخه بالادست عمل می کند و از گرمای اتلافی آن در خنک کن میانی در سیکل برایتون فوقاتی، به عنوان منبع انرژی در چرخه تبرید گکس استفاده می شود. به منظور شبیه سازی و تحلیل ترمودینامیکی چرخه ترکیبی مورد مطالعه از نرم افزار ees استفاده شده است. تاثیرات دمای اواپراتور، نسبت فشار کمپرسور شماره یک و نسبت فشار کمپرسور چرخه برایتون میانی با سیال عامل n2 بر روی عملکرد کلی چرخه بررسی و تحلیل شده است. نتایج حاصل از مطالعه پارامتریک ترمودینامیکی نشان می دهد که به ازای نسبت فشار کمپرسور چرخه برایتون میانی تقریبا برابر با 7 و در شرایط دمای اواپراتور برابر با 5 درجه سیلسیوس و نسبت فشار کمپرسور شماره یک برابر با 575/6، بازده انرژی و اگزرژی چرخه بیشینه بوده و مقادیر آن به ترتیب برابر با 25/73% و 85/45% می باشند. همچنین نتایج حاصل از تحلیل اگزرژی بیانگر این حقیقت است که محفظه ی احتراق به دلیل رخ دادن واکنش های شیمیایی و وجود اختلاف دما و اختلاط درآن و آزاد شدن انرژی و مبدل حرارتی شماره دو به دلیل وجود اختلاف دمای زیاد ما بین جریان های سیالات ورودی و خروجی، بیشترین نرخ نابودی اگزرژی را در چرخه دارند که مقادیر آنها به ترتیب برابر با 5/325 و 99/32 کیلووات می باشند.

بازیافت گرمای اتلافی نقش مهمی در مدیریت منابع انرژی ایفا می کند. از چرخه رانکین آلی می توان برای بازیابی حرارت اتلافی دما پایین استفاده نمود. این سیکل مشابه سیکل رانکین بوده و فقط از سیالات آلی به عنوان سیال کاری در آن استفاده می شود. در کار حاضر، هدف تحلیل انرژی و اگزرژی بازیافت انرژی گرمایی زاید در سیستم تولید همزمان بر اساس ال ان جی و استفاده از آن در چرخه رانکین آلی میباشد. ضرورت تحقیق: صرفه جویی در مصرف منابع انرژی تجدید نا پذیر و جلوگیری از افزایش هر چه بیشتر گرمایش جهانی اهداف تحقیق : بازیافت حرارت اتلافی در چرخه تولید توان با هدف استفاده در چرخه رانکین آلی به منظور تولید توان وافزایش بازده چرخه ی ترکیبی

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

در مطالعه حاضر با بررسی سیستم های تهویه مطبوع متداول در مناطق مختلف آب و هوایی کشور و همچنین کسری از مصرف برق که صرف تهویه مطبوع در این مناطق می شود لزوم نیاز به استفاده از سیستم های ذخیره سرما برای حل مشکلات شبکه توزیع برق کشور در فصول گرم سال بررسی شد. در ادامه با مطالعه انواع سیستم های ذخیره سرما، مزایا و معایب آنها بررسی و سیستم مناسب برای تهویه مطبوع منازل مسکونی انتخاب و سیستم ذخیره سرمای انتخاب شده برای یک آپارتمان 6 واحده دو شهر رشت و اهواز طراحی شد. نتایج نشان داد با اینکه ضریب تنوع برای منازل مسکونی نسبتاً بالاست اما استفاده از این سیستم ها می تواند هزینه سرمایش روزانه را 30% تا 33% کاهش دهد، همچنین به علت خاموش بودن کمپرسور در ساعات پرباری برق، مصرف در این ساعات کاهش می یابد که این امر از مشکلات شبکه برق کشور می کاهد.