بررسی ترمودینامیکی سیکل ترکیبی تولید سه گانه موتور-تبرید جذبی گکس هیبریدی

افزایش استفاده از سوخت فسیلی در زندگی روزمره انسان و تولیدات صنعتی سبب تاثیرات منفی بر روی محیط زیست و کاهش منابع انرژی شده است. به همین علت اخیرا محققین توجه خود را بر روی طراحی و ساخت سیستم های تولید توان با بازده های بالاتر مانند سیستم های دوگانه و سه گانه تولید همزمان بر پایه موتور های احتراق داخلی مبذول داشته اند. این نوع از سیستم ها توانایی تولید انواع مختلف انرژی مانند توان، گرمایش و سرمایش را به طور همزمان دارا می باشند. در زمینه موتورهای احتراق داخلی، یک تکنولوژی جدید به نام احتراق از نوع اشتعال تراکمی مخلوط همگن (hcci)، به منظور بالا بردن عملکرد موتور از طریق افزایش بازده مصرف سوخت، توسعه یافته است. به منظور استفاده بهتر از انرژی، محققین سیکل های مختلفی برای سیستم های تبرید جذبی ارائه داده اند که یکی از آنها سیکل گکس می باشد. ایده ارائه این سیکل، استفاده از حرارت اتلافی در ابزوربر به منظور تامین بخشی از حرارت مورد نیاز ژنراتور بوده است. به هنگام استفاده از کمپرسور در ورودی ابزوربر، این سیکل گکس هیبریدی نامیده می شود. در این پایان نامه، مدل ترمودینامیکی موتور hcci به عنوان مدل تک منطقه ای با مکانیزم سینتیک شیمیایی در نرم افزار فرترن ارائه شده است. همچنین سیکل پایین دستی که همان سیکل گکس هیبریدی می باشد، در نرم افزار ees مدل ترمودینامیکی شده است. با لینک کردن این دو نرم افزار یک تحلیل پارامتری برای ارزیابی اثر هرکدام از پارامترهای اساسی مانند دمای ژنراتور، دمای کندانسور، دمای اواپراتورو فشار ابزوربر، دمای گازهای احتراقی خروجی از موتور، دمای آب خنک کاری موتور، دمای آب گرم خروجی جهت گرمایش و دمای محیط بر عملکرد سیکل تولید سه گانه بدست میاید. نتایج بدست آمده از سیکل ترکیبی تولید همزمان، نشان می دهد که تخریب اگزرژی در موتور نسبت به تخریب اگزرژی در سایر اجزاء سیکل بیشترین مقدار را داراست. همچنین این نتایج حاکی از آن می باشند که با افزایش دمای محیط و دمای آب خنک کاری موتور و همچنین دمای گازهای احتراقی خروجی از موتور، بازده اگزرژی و حرارتی سیکل ترکیبی کاهش می یابد و بالعکس با بالارفتن دمای آب گرم خروجی بازده اگزرژی و حرارتی سیکل ترکیبی افزایش می یابد. نتایج بدست آمده از تحلیل پارامتری سیکل های گکس و گکس هیبریدی نشان می دهد که بیشترین مقادیر cop و بازده اگزرژی، در یک دمای مشخص ژنراتور اتفاق می افتد. دمای ژنراتور در حالتی که سیکل گکس هیبریدی بالاترین مقدار بازده اگزرژی را داراست، به نسبت حالتی که سیکل گکس بالاترین مقدار بازده اگزرژی را داراست، بیشتر است. همچنین مشاهده می کنیم که دمای ژنراتور بیشترین تاثیر را بر روی بازده اگزرژی دارد درحالیکه cop تاثیر کمتری از دمای ژنراتور می پذیرد. در سیکل گکس با افزایش دمای ژنراتور از k400 بهk440، بازده اگزرژی 75% افزایش میابد. درحالیکه افزایش مقدار cop در همین شرایط برابر با 5% می باشد.