تحلیل اگزرژی سیکل های تبرید تراکمی اجکتوری به روش های مرسوم و پیشرفته

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.