در این پژوهش سیکل مرکب از سیکل توان رنکین و سیکل سرمایش جذبی مورد مطالعه قرار می گیرد که بوسیله مخلوط دوگانه آب-آمونیاک به عنوان سیال عامل کار می کند هر دوی توان و تبرید را به طور همزمان و فقط با استفاده از یک منبع حرارتی تولید می کند. در این مطالعه تحلیل پارامتری برای ارزیابی اثرات پارامترهای ترمودینامیکی بر عملکرد سیکل ترکیبی اتخاذ شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که دمای منبع حرارتی، دمای محیط، دمای تبرید، فشار ورودی توربین، دمای ورودی توربین و غلظت آمونیاک محلول پایه اثرات عمده ای بر توان خروجی خالص، تبرید خروجی و بازدهی اگزرژی دارند. برای دستیابی به حداکثر بازدهی اگزرژی و حداکثر بازدهی گرمایی، بهینه سازی سیکل با الگوریتم ژنتیک انجام شده و مقادیر آنها به ترتیب92/22% و12/43% می باشند.

در این مطالعه به تحلیل استقلال حل از شبکه نیز پرداخته شده است. با بدست آمدن نقطه شروع استال در حالت حل پایدار بقیه حل مسئله بصورت گذرا و با شرایط اولیه ای که از حالت پایدار بدست آمده ادامه می یابد. حل گذرا در مدت زمان لازم برای 3 دور کامل حرکت دورانی روتور در نظر گرفته می شود. پس از بدست آمدن شرایط استال و نحوه تغییر فشار و دما و سایر عوامل، اثرات این تغییرات بر روی کمپرسور بدست آمده و نیروهای مخرب تحت تاثیر استال و همچنین تنش و استرس ناشی از این پدیده بر روی سطح جامد آن بدست می آید. از معادلات بقای جرم و ممنتوم وانرژی و همچنین معادله جریان آشفته کی- اپسیلون استاندارد بدلیل همخوانی بیشتر نتایج با داده های آزمایشگاهی استفاده می شود. مشاهده تاثیر مخرب ناشی از استال و طراحی و ساخت کمپرسور با در نظر گرفتن آن باعث افزایش عمر موتور و اجزای کمپرسور می شود. یافتن شرایط بهینه سیال و شناخت دقیق مقادیر جریان جهت جلوگیری از ورود کمپرسور به مرحله استال و بالطبع سرژ ازجمله اهداف این پایان نامه می باشد.

بازتوانی به اضافه کردن واحد(های) توربین گاز به سیکل بخار و استفاده ازحرارت گازهای خروجی توربین (های) گاز به منظور بالا بردن راندمان کلی سیکل و افزایش ظرفیت نیروگاه ،گفته می¬شود. در تحقیق حاضر به دلیل عمر بالای نیروگاه بخار بندرعباس سناریوی بازتوانی کامل ارائه شده است و بازتوانی کامل نیروگاه در پنج سناریوی متفاوت بررسی شده است. در سناریوی اول تمام آبگرمکن ها و در سناریوی دوم آبگرمکن های فشار بالا حذف می گردد. سناریوی سوم عبارت است از حذف آبگرمکن های فشار بالا و اضافه نمودن مبدل های با گرمایش آب تغذیه موازی. وجود تمام آبگرمکن های آب تغذیه مبنای سناریوی چهارم و پنجم می باشد، با این تفاوت که در سناریوی پنجم مبدل های با گرمایش آب تغذیه نیز قبل از بویلر بازیاب حرارت تعبیه شده است. پژوهش با انتخاب سناریوی اول به عنوان سناریوی مرجع نوع و تعداد توربین گاز مناسب جهت بازتوانی نیروگاه را انتخاب نموده و پس از آنالیز تاثیر پارامترهای ورودی بر توابع هدف و توابع وابسته، با اعمال محدودیت های هزینه، سناریوی برتر را انتخاب نموده است. نتایج حاصل از بهینه سازی سناریوی های ارائه شده نشان می دهد که با درنظر گرفتن هزینه ای ثابت، سناریوی پنجم بالاترین راندمان را به خود اختصاص داده است. با اعمال هزینه تمام شده 1186.4 ریال به ازای هر کیلووات ساعت برق تولیدی راندمان سناریوی پنجم برابر 52.98% محاسبه شده است، که به معنای افزایش نسبی 14.28 درصدی راندمان نیروگاه می باشد. در این حالت بازتوانی از 2 توربین گاز v94.3a استفاده شده است که توان خالص خروجی در این حالت با افزایش 111 درصدی به 676.3 مگاوات رسیده است. انهدام اگزرژی سناریوی برتر در این حالت برابر 679.5 مگاوات و نرخ حرارت به ازای هر کیلو وات ساعت برابر 6600 کیلو ژول می باشد، که باتوجه به نرخ حرارتی 8738.29 kj.kw-1.h-1نیروگاه مبدا، بازتوانی به کمک سناریوی پنجم، موجب کاهش 24.47 درصدی نرخ حرارتی نیروگاه شده است.

در این پژوهش اثر افزودن ذرات نانو به سیال آب و همچنین اثر تغییر هندسه جریان سیال آب و نانوسیال بر روی ضریب انتقال حرارت متوسط مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. روش مورد استفاده جهت مدل کردن نانوسیال، روش دوفازی است. در این تحقیق از روش اولرین-اولرین استفاده شده است. نتایج بدست آمده تطابق خوبی با نتایج مقاله مرجع ارائه شده در این پروژه دارد. قطر نانوذرات 100 نانومتر می باشد و درصد حجمی ذرات 1% می باشد. افزودن نانوذرات به سیال پایه (آب) باعث افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی به میزان 4/19% می شود. همچنین افزودن فین های مارپیچ به لوله، باعث افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی به میزان 81% می شود. همچنینافزودن ذرات نانو به لوله مارپیج منجر به افزایش 8/35% ضریب انتقال حرارت جابجایی شد. چرخش دادن به سیال یا فین دار کردن لوله دارای بیشترین تاثیر بر روی سیال پایه می باشد و افزودن نانو ذرات دارای تاثیر کمتری نسبت به مورد مذکور می باشد. در این تحقیق، از نرم افزار فلوئنت و کد متلب استفاده شده است. نتایج از نرم افزار فلوئنت استخراج می شود و کد متلب استفاده شده جهت تسریع در انجام محاسبات مورد استفاده قرار می گیرد.