تحلیل حساسیت برای توابع هدف توان، بازده‏، اتلاف حرارتی و هزینه سیال عامل بر مبنای متغیرهای ورودی در ‏موتور استرلینگ

موتور استرلینگ یک موتور برونسوز است که کار مکانیکی را به برق تبدیل می کند. موتور استرلینگ برای کار کردن نیاز به سیال عامل دارد و معمولا از هوا، هلیوم، هیدروژن، نیتروژن و غیره استفاده می شود. در میان سیال عامل های نام برده شده فقط هوا رایگان است اما متاسفانه نسبت به سیال عامل های دیگر توان و بازدهی ضعیف تری دارد، پیش بینی می شود با ترکیب دو سیال عامل مانند هوا و هلیوم بتوان با هزینه کمتر توان و بازدهی مورد نظر دریافت کرد. اما برای بررسی این موضوع نیاز است تا به تحلیل حساسیت متغیرهای مختلف ورودی بر روی متغیرهای خروجی پرداخته شود. از این رو در این مطالعه به بررسی مدل ترمودینامیک غیرایده ال پرداخته است و نتایج الگوی ارائه شده با آزمایش تجربی صحه ‏گذاری می شود. سپس با کمک نرم افزار دیزاین اکسپرت، 1260 آزمون طراحی شده و درنهایت، تاثیر تغییرات متغیرهای ورودی مانند سرعت، فشار تزریق گاز، دما و درصد هلیوم بر روی متغیرهای خروجی مانند توان، بازدهی، اتلاف حرارتی و هزینه بررسی شد. در ادامه مشخص شد هزینه فقط تابعی از فشار تزریق گاز و مقدار درصد ترکیب سیال ها است. همچنین نتایج نشان دادند که با افزایش دما، فشار، سرعت و درصد هلیم، توان بترتیب 189 درصد، 178 درصد، 82 درصد و 54 درصد افزایش می یابد. با افزایش دما، سرعت و فشار، بازدهی بترتیب 42 درصد افزایش، 23 درصد کاهش و 17 درصد کاهش می یابد. با افزایش دما، سرعت و فشار، اتلاف حرارتی بترتیب 85 درصد، 71 درصد و 357 درصد افزایش داشت.