طراحی مجموعه رینگ و پیستون در بدست آوردن حد اکثر توان از یک موتور درونسوز نقش بسیار مهمی ایفا می کند. پیچیدگی های فرآیند انتقال جرم در فضای بین رینگ ها و منافذ موجود در این مجموعه، امکان تعیین تمامی رفتارهای آن را توسط آزمایش منتفی می کند، همانگونه که امکان محاسبه این رفتار با روش های ریاضی نیز به طور کامل وجود ندارد. فرآیندهای مهمی همچون مصرف روغن، اصطکاک و جریان نشتی که هر یک از پارامترهای اساسی در ارزیابی یک موتور درونسوز هستند، در ارتباط مستقیم با نحوه طراحی مجموعه رینگ و پیستون می باشند. برای محاسبه میزان اتلاف اصطکاکی در رینگ ها، باید اطلاعات لازم را در مورد لایه روغنی که بین رینگ ها و جداره سیلندر تشکیل می شود بدست آورد. با توجه به شرایط مرزی معادلات، ابتدا باید محاسباتی برای بدست آوردن میزان جریان نشتی از منافذ مجموعه رینگ و پیستون صورت پذیرد و سپس اطلاعات بدست آمده در حل معادله رینولدز برای لایه روغن استفاده شود. با بدست آمدن شکل لایه روغن، می توان میزان اتلاف اصطکاکی مجموعه را بدست آورد. برای محاسبه این موارد، یک برنامه کامپیوتری ایجاد شده است که توسط آن ابتدا اطلاعات مربوط به فشار بین رینگ ها و میزان جریان نشتی بدست آمده و سپس ضخامت لایه روغن و میزان اصطکاک مجموعه رینگ ها محاسبه می شوند. اندازه گیری میزان جریان نشتی توسط دستگاه نشتی سنج و اندازه گیری اصطکاک مجموعه رینگ و پیستون توسط دستگاه موتور گردان انجام شده و نتایج این آزمایش ها با اعداد بدست آمده از برنامه مقایسه شده اند. برای تعیین اثر فواصل بین دو رینگ، ابعاد شکاف محل رینگ در پیستون، بزرگی دهانه رینگ و میزان کشش الاستیک رینگ در میزان جریان نشتی و اصطکاک رینگ ها می توان از برنامه نوشته شده استفاده نمود.

تولید همزمان حرارت و قدرت مزیت خود را بیاسطه بهره وری انرژی با بازده بالا نه تنها در تولید برق و حرارت. بلکه بلحاظ ملاحظات زیست محیطی به اثبات رسانده است. انتخاب سیستم تولید همزمان باید با توجه به شرایط عملکرد و نیازهای بار حرارتی و الکتریکی، که توابعی از زمان هستند صورت گیرد. زمان بازگشت سرمایه و عملکرد در شرایط خارج از نفطه طراحی، که معمولا سیستم، مواجه با آنست نیز از مواردی است که نیازمند مطالعه و بررسی است. در این مقاله، روش فنی و اقتصادی انتخاب یک سیستم تولید همزمان حرارت و قدرت با سه محرک موتور دیزل. موتور گازسوز و توربین گاز ارزیابی شده است. انتخاب بهینه ترکیب سه محرک فوق الذکر به کمک حد اقل نمودن هزینه های سیستم همزمان تولید حرارت و قدرت و با توجه به منحنی های بار گرمایی و الکتریکی مشخص و متغیر با زمان و پارامترهای عملکردی موتور نظیر بازده و دمای اگزوز و شرایط محیطی متفاوت صورت گرفته است.

امروزه توربین های گاز به صورت بسیار گسترده در صنعت استفاده می شوند و مدلسازی و تحلیل عملکرد این تجهیزات در شرایط مختلف از اهمیت ویژه ای برخوردار است. یکی از عواملی که باعث انحراف نتایج مدلسازی از عملکرد واقعی توربین گاز می گردد اثرات خنک کاری پره های توربین است در این پایان نامه سه روش مختلف مدلسازی خنک کاری پره ها برری می گردد . روش اول مدل پیوستها المصری است که بعدا توسط بولاند و دو پاپ تصحیح شده است روشهای دوم و سوم مدل طبقه به طبقه یوردال و مدل والش وفلچر هستند که در اینجا مورد مطالعه قرار می گیرند مقدار هوای خنک کاری تخمین زده شده توسط سه مدل برای نسبت فشارهای کمپرسور ودماهای ورودی به توربین مختلف وبرای توربین هایی با محدوده توان تولیدی مختلف تعین شده است اختلاف بین مشخصه های کلیدی توربین که با استفاده از این مدهای خنک کاری بدست آمده اند و مقادیر واقعی (گزارش شده توسط سازندگان توربین ) مورد تحلیل قرار گرفته است با توجه به تحلیل ها نتجه می شود که مقدار این اختلاف در هر سه مدل کمتر از سه درصد است

بویلرهای بازیاب حرارت یکی از مهم ترین بخش های سیکل های ترکیبی تولید توان و همچنین بخش اصلی واحدهای تولید توام می باشند. این سیستم ها دارای سه بخش مختلف هستند که در فرآیند بازیافت حرارت در آن ها صورت می گیرد. این بخش ها عبارتند اکونومایزر، اواپراتور و سوپرهیتر. بطور معمول بویلرهای بازیاب حرارت دارای حد اکثر سه سطح فشار می باشند. هنگامی که گازهای داغ خروجی از توربین از بخش های مختلف بویلر بازیاب حرارت عبور کند از طریق بازیافت حرارت (محتوای انرژی) موجود در آن، آب تبدیل به بخار می گردد که این بخار در سوپرهیت تبدیل می شود. طبیعی است با توجه به اهمیت سیکل های ترکیبی و واحدهای تولید توام، طراحی بهینه بویلرهای بازیاب حرارت نیز مورد توجه ویژه طراحان سیستم های حرارتی و تولید توان قرار دارد. در پژوهش حاضر بویلرهای بازیاب حرارت از دیدگاه فنی-اقتصادی مورد تحلیل و بهینه سازی قرار گرفته اند. تابع هدف در نظر گرفته شده بصورت هزینه کلی تولید واحد اکسرژی در بویلر بازیاب حرارت تعریف شده است و متغیرهای تصمیم گیری انتخاب شده پس از انجام فرایند بهینه سازی بگونه ای تعیین شده اند که تابع هدف به حد اقل مقدار خود برسد. بویلرهای بازیاب دو فشار، سه فشار و دارای گرم کن مجدد و احتراق اضافی بطور جداگانه مورد تحلیل و بهینه سازی قرار گرفته اند.

سیستم های تولید همزمان قدرت و حرارت (chp)، دارای مزایای عمده اقتصادی و زیست محیطی هستند. عموماً انتخاب این سیستم ها به کمک منحنی وابسته به زمان بارهای الکتریکی و حرارتی مورد نیاز در طول سال، صورت می گیرد. در انتخاب سیستم chp ، موضوع کارکرد این سیستم در خارج از نقطه طراحی، باید مورد مطالعه و بررسی قرار گیرد. در این تحقیق، روشی برای انتخاب تعداد محرک ها، تعیین توان نامی، و استراتژی عملکرد آن ها با توجه به بارهای الکتریکی و حرارتی،؛ ارائه شده است.چهار نوع محرک اولیه که در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته اند. توربین گاز، موتور دیزل، موتور گازسوز و میکروتوربین هستند. شرایط محیطی، منحنی های بارهای الکتریکی و حرارتی، نوع، قیمت سوخت و ارزش حرارتی آن و قیمت خرید و فروش الکتریسیته بر روی نتایج تاثیر گذارند. لازم به ذکر است که انتخاب تعداد و توان نامی محرک ها و استراتژی عملکرد آن ها در دو حالت کارکرد اقتصادی و کارکرد برای تولید الکتریسیته مورد نیاز بررسی شده است. در حالت کارکرد اقتصادی سیستم قادر به فروش الکتریسیته اضافی به شبکه می باشد. اما در حالت کارکرد برای تولید الکتریسیته مورد نیاز، سیستم قادر به فروش الکتریسیته به شبکه نیست و محرک باید تنها الکتریسیته مورد نیاز را تأمین کند. در هر دو حالت گارکرد، در صورت نیاز به استفاده از بویلر، توان حرارتی آن تعیین شده است.

در این پایان نامه، ابتدا تاثیرات خنک کاری بر توان و راندمان سیکل های گازی مورد مطالعه قرار گرفته، سپس میزان هزینه و درآمد استفاده از سه روش تبخیری برای خنک کنهای نصب شده بر توربینهای فیات 28 مگاواتی نیروگاه شهرری با هم مقایسه می گردد و زمان بازگشت سرمایه در استفاده از سه روش مورد مقایسه قرار می گیرد.

چکیده ندارد.

هدف از انجام این پروژه، محاسبه فشارهای انشعاب بخار از توربین های نیروگاه بخار برای دستیابی به بازده ماکزیمم سیکل (طراحی بهینه سیکل) می باشد. برای این منظور نرم افزاری تهیه شده است که سیکل واقعی را (با در نظر گرفتن تمامی افتها) براساس روش مدولار شبیه سازی می کند و با استفاده از روش جستجوی مستقیم (direct search method) به بهینه سازی سیکل می پردازد. این نرم افزار به کاربر امکان می دهد تااز سیکل مورد نظر خود را به صورت بصری (visual) طراحی کند و قابلیت شبیه سازی و بهینه سازی سیکل بخار با هر گونه آرایش منطقی را داراست . با توجه به این که این نرم افزار سیکل را به صورت مدولار شبیه سازی می کند، به راحتی می توان آن را بری شبیه سازی سیکلهای گازی و ترکیبی گسترش داد. در این پایان نامه ابتدا به تشریح اساس نظری مسئله طراحی بهینه سیکل پرداخته شده است ، که شامل مدولهای نیروگاهی، روشهای جستجو و سایر موارد مربوط می باشد و در انتها به بررسی سیکل های منتظر قائم و طوس پرداخته شده است و مقادیر حاصل از بهینه سازی با مقادیر واقعی سیکلها مقایسه شده است .

در این تحقیق نحوه طراحی اجکتورهای بخار - گاز ایده آل با استفاده از روابط دینامیک گازها، استانداردها و نمودارهای تجربی موجود ارائه گردیده است .

دراین نوشتار ابتدا به تشریح روش پینچ پرداخته شده و سپس کاربرد آن در دو نمونه عملی از صنایع نیروگاهی و شیمیایی مورد آزمایش و بررسی قرار گرفته است . در پایان نیز ارزشمند بودن استفاده از روش و اجرای آن در این صنایع مورد نقد قرار گرفته است .

طبق آمار موجود و با توجه به رشد چشم گیر مصرف برق نیاز به طراحی و ساخت نیروگاه های جدید امری ضروری است.علاوه بر آن راندمان پایین بسیاری از نیروگاه های موجود در کشور، ضرورت مطالعات گسترده تر در زمینه طراحی و بهینه سازی عملکرد نیروگاه ها را نمایان تر می سازد. در همین راستا در این پروژه یک برنامه شبیه ساز کامپیوتری تهیه شده است که قادر می باشد عملکرد نیروگاه بخار را، که سهم عمده ای از توان تولید انرژی در کشور را به خود اختصاص داده است، در شرایط مختلف تحلیل و پیش بینی نماید. اصولا این برنامه به عنوان یک ابزار مطالعاتی می تواند در زمینه های مختلف، از جمله بررسی فرایندهای بهینه ساز عملکرد سیکل رانکین، مانند بازیافت حرارتی و باز گرمایش بخار و یا پیش بینی رفتار گذرای نیروگاه در شرایط ناپایدار گسترش یافته و بکار رود. در این پروژه در ادامه تهیه این برنامه شبیه ساز، به بررسی علل بروز ناپایداری در عملکرد ترمودینامیکی نیروگاه بخار پرداخته و رفتار دینامیکی اجزای نیروگاه در برابر این اغتشاشات مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. در واقع منشا این ناپایداری به تغییرات بار در شبکه مصرف باز می گردد. تطبیق نیروگاه با این تغییرات که معمولا با تغییر وضعیت کنترل ولو صورت می گیرد، ناپایداری را به سیکل ترمودینامیکی نیروگاه حمل می کند. در این سیکل نیز هسته اصلی ناپایداری در بویلر شکل گرفته و متعاقبا به سایر اجزا نیروگاه سرایت می کند. در واقع هدف این برنامه نیز پیش بینی همین تغییرات در نقاط مختلف سیکل نیروگاه است.

روشهای زیادی تا بحال برای تحلیل و طراحی شبکه مبدلهای حرارتی با الگوریتم های ساده و پیچیده ارائه شده است. روش پینچ به همراه تحلیل الباقی مساله یکی از کارآمدترین روشهاست که براساس یک پروسه تکراری و ابتکاری بنا شده است. روش بلوک یا معیار هدف مساحت روشی است که شبکه مبدل حرارتی را فقط بعنوان ابزاری ملاحظه می کند، که نسبت مساحت به انرژی در آن حداقل باشد. دفعات تکرار محاسبات در این روش کمتر از روش پینچ می باشد. در روش پینچ اگر براساس اصول طراحی پینچ عمل شود ، طراحی نهایی ، بسیار به اهداف طراحی نزدیک خواهد بود. در این پژوهش ابتدا دو روش با هم مقایسه شده و نتیجه حاصل نشان می دهد که بکارگیری روش پینچ به همراه تحلیل الباقی مساله هزینه انرژی و سرمایه گذاری شبکه مبدل حرارتی را نسبت به روش بلوک بیشتر کاهش می دهد. در نهایت روشهای بهینه سازی سستم شبکه مبدل حرارتی مورد بررسی قرار گرفته اند.