بهینه سازی فنی- اقتصادی سیکل ارگانیک رانکین به همراه بازیاب با در نظر گرفتن سیالات کاری مختلف

نویسندگان

  • حاج عبداللهی حسن استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ولی عصر رفسنجان، رفسنجان، ایران
  • مریم حسن پور کارشناسی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ولی عصر رفسنجان، رفسنجان، ایران
چکیده مقاله:

در این مقاله یک سیکل ارگانیک رانکین همراه با بازیاب برای بازیافت گرمای اتلافی میکروتوربین مدل‌سازی و بهینه‌سازی شده است. دبی جرمی سیال عامل، کار خالص میکروتوربین، فشار تبخیر­کننده، فشار خروجی توربین و بازده بازیاب به عنوان پارامترهای طراحی در نظر گرفته شده­اند. چهار سیال شامل R123، R245fa، R22 و R134a انتخاب‌شده و به‌عنوان سیال کاری در سیکل مورد استفاده قرارگرفته‌اند. سپس الگوریتم NSGA-II (الگوریتم ژنتیک با مرتب­سازی نا­مغلوب) به‌منظور بیشینه‌سازی بازده حرارتی و کمینه‌سازی هزینه‌های کلی سالیانه (شامل هزینه سرمایه‌گذاری اولیه، هزینه سوخت و هزینه‌های محیطی) ، به کار گرفته شده است. نتایج طراحی بهینه به‌صورت یک دسته جواب به­نام جبهه پارتو ارائه داده شده است. نتایج بهینه‌سازی نشان می‌دهند که بهترین سیال کاری، هم از نظر ترمودینامیکی و هم از نقطه نظر اقتصادی، R123 می‌باشد. نتایج بهینه R123 از نظر بازده ترمودینامیکی بهبود %7/3، %77/18 و %74/19 را به­ترتیب نسبت به R245fa، R22 و R134a نشان می‌دهد. مقادیر فوق برای هزینه‌های کلی سالیانه به ترتیب %7/6، %10 و %24 به دست آمد. در کل، به نظر می‌رسد که سیالات با شیب منحنی بخار اشباع بی نهایت و مثبت، بازده حرارتی بالاتر و هزینه‌های کلی سالیانه کمتری دارند. به‌علاوه، با افزودن یک سیکل ارگانیک رانکین با بازیاب بازده حرارتی میکروتوربین که حدود %30 است به اندازه  %12 افزایش می‌یابد.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

مدلسازی دینامیکی و بهینه سازی فنی اقتصادی یک سردخانه با بکارگیری سیالات کاری مختلف

یک سردخانه به کمک چرخه تبرید تراکمی بخار مدلسازی و بهینه­ سازی شده است. پارامترهای طراحی عبارتند از: فشار تبخیرکن، فشار چگالنده، طول، ضخامت دیوارها، عرض و ارتفاع سردخانه، نرخ جریان مبرد و میزان مافوق گرم کردن و مادون سردکردن در تبخیرکن چگالنده، به منظور یافتن مقادیر بهینه پارامترهای طراحی ازالگوریتم چند هدفه ژنتیک استفاده شده است. به علاوه در این سیستم سه مبرد که شامل R22, R134a و R407c است، بک...

متن کامل

تحلیل پارامتری و بهینه سازی سیکل رانکین آلی بازیاب با محرک انرژی خورشیدی

با توجه به افزایش روزافزون مصرف و هزینۀ انرژی های تجدیدناپذیر مانند گاز طبیعی و الکتریسیته، استفاده از انرژی های تجدیدپذیر مانند انرژی گرمایی خورشید، موجب کاهش مصرف انرژی های تجدیدناپذیر می شود. در این تحقیق، ابتدا سیکل رانکین آلی بازیاب با محرک کلکتور خورشیدی صفحه تخت شبیه سازی شده و سپس تأثیر موارد مختلف از جمله دما و فشار ورودی به توربین و دمای کندانسور سیکل رانکین آلی، مساحت کلکتور صفحه تخت...

متن کامل

تحلیل عملکرد استفاده از سیالات مختلف در سیکل هیبریدی توربین گاز و رانکین

چکیده: در این مقاله استفاده از سیالات آلی مختلف در سیکل آلی رانکین در ترکیب با سیکل توربین گاز بررسی شده است. تجزیه و تحلیل انجام شده، بررسی قوانین اول و دوم ترمودینامیک را برای چهارده سیال آلی ارائه می دهد. با استفاده از قوانین اول و دوم ترمودینامیک، عملکرد سیکل می تواند تحت شرایط کاری گوناگون برای سیالات کارکن مختلف بررسی گردد. تاثیر سوپرهیت کردن بر روی برخی از سیالات آلی  بررسی شده ا...

متن کامل

بهینه سازی فنی-اقتصادی بویلرهای بازیاب حرارت

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 ...

15 صفحه اول

تحلیل پارامتری و بهینه‌سازی سیکل رانکین آلی بازیاب با محرک انرژی خورشیدی

Regarding to the increase of cost and consumption of the nonrenewable energies such as natural gas and electricity, using renewable energies such as solar energy reduces the consumption of nonrenewable energies. In this research, at first, a regenerative organic Rankine cycle with flat plate solar collector as energy source is simulated and the effects of different parameters such as turbine in...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 47  شماره 2

صفحات  31- 40

تاریخ انتشار 2017-07-23

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023