نام پژوهشگر: صوفیا خلیلی

شبیه سازی عددی جریان در کانال هیدرودینامیک مغناطیسی و بررسی اثر آن بر عملکرد سیکل ترکیبی سه گانه
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده مهندسی مکانیک 1392
  صوفیا خلیلی   علی جعفریان دهکردی

در تحقیق حاضر، شبیه سازی جریان هیدرودینامیک مغناطیسی فروصوت در ژنراتور ام.اچ.دی صورت گرفته و اثر آن بر راندمان و توان الکتریکی سیکل ترکیبی سه گانه بررسی شده است. کانال فارادی دو بعدی مقطع ثابت با الکترودهای گسسته به عنوان ژنراتور ام.اچ.دی در نظر گرفته شده است. جریان ‏ام.اچ.دی، ایده آل و با رینولدز مغناطیسی ‏پایین در نظر گرفته شده که برای شبیه سازی آن از نرم افزار fluent استفاده شده است. سیکل ترکیبی سه گانه پیشنهادی شامل سیکل باز ژنراتور ام.اچ.دی به عنوان مولد بالادستی، سیکل توربین گاز به عنوان سیکل میانی و چرخه توربین بخار به عنوان سیکل پایین دستی می باشد. یک کد برای روابط ترمودینامیکی حاکم بر اجزاء سیکل ترکیبی سه گانه با نرم افزار matlab نیز نوشته شده است تا بتوان عملکرد سیکل ترکیبی را بر پایه ی ژنراتور ام.اچ.دی تجزیه و تحلیل کرد و راندمان بهینه سیکل ترکیبی را بدست آورد. نتایج نشان داد که برای ژنراتور ام.اچ.دی مقطع ثابت فروصوت حالت بهینه در ماخ 0.3 تا 0.4 تحت شدت میدان مغناطیسی 4 تا 6 تسلا اتفاق می افتد؛ نسبت استخراج آنتالپی ژنراتور ام.اچ.دی در ماخ 0.3 و شدت میدان مغناطیسی 6 تسلا به 12/27 درصد می رسد که این ژنراتور راندمان سیکل ترکیبی سه گانه را به 63.59 درصد می رساند. ولی برای ماخ ورودی 0.7 و شدت میدان مغناطیسی 4 تسلا کانال ژنراتور ام.اچ.دی باید به صورت واگرا در نظر گرفته شود. زیرا افزایش سطح مقطع کانال، باعث به تاخیر افتادن خفگی در خروجی کانال تا شدت میدان مغناطیسی های بالاتر می شود، که نسبت استخراج کانال در این حالت به 15.75 درصد می رسد و این ژنراتور راندمان سیکل ترکیبی سه گانه را به 71.32 درصد می رساند. حداکثر توان خالص سیکل ترکیبی سه گانه در این تحقیق 42.9 مگاوات است که با ژنراتور ام.اچ.دی واگرا حاصل می شود.