-
بازیافت گرمای اتلافی نقش مهمی در مدیریت منابع انرژی ایفا می کند. از سیکل ارگانیک رانکین می توان برای بازیابی حرارت اتلافی دما پایین استفاده نمود. این سیکل مشابه سیکل رانکین بوده و فقط از سیالات ارگانیک به عنوان سیال کاری در آن استفاده می شود. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر استفاده از مخلوط های دو جزیی با شیب های دمایی متفاوت هنگام تغییر فاز، بر روی عملکرد سیکل ارگانیک رانکین می باشد. چهار مخلوط دوجزیی انتخاب شده عبارتند از: پنتان نرمال/بوتان نرمال، ایزوپنتان/ایزوبوتان، پنتان نرمال/ایزوبوتان و ایزوپنتان/بوتان نرمال. در تحقیق حاضر، برای مقایسه ی منطقی تر در بازیابی حرارتی، دمای ورودی و خروجی سیال حامل حرارت منبع حرارتی و دبی جرمی آن ثابت در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهد که با توجه به مطابقت شیب دمایی در چگالنده و تبخیرکننده در استفاده از سیال مخلوط دوجزیی، در مقایسه با سیال کاری خالص افزایش راندمان حرارتی و اگزرژی حدود 9% در پیکربندی ساده و 14% در سیکل با مبدل حرارتی داخلی، قابل دسترس است.
کلید واژگان: سیکل ارگانیک رانکین, سیال مخلوط زئوتروپیک, مبدل حرارتی داخلیWaste heat recovery plays an important role in energy resource management. Low grade waste heat could be recovered by Organic Rankine Cycle (ORC). This is the same as the Rankine cycle and an organic fluid is used as working fluid. In this work the effects of using two-component mixtures with different temperature glides during phase change، on performance of Organic Rankine Cycle are studied. Four two-component mixtures are selected: n-pentane/n-butane، isopentane/isobutene، n-pentane/isobutene and isopentane/n-butane. In this study for more reasonable comparison of thermal recovery the inlet and outlet temperatures of heat source heat carrier fluid and its mass flow rate are considered to be constant. Results show that in the use of two-component mixtures in comparison with pure fluids، approximately 9% increase in energetic and exergetic efficiencies for simple configuration and 14% in configuration with the internal heat exchanger can be achieved with respect to the temperature glide match in the condenser and evaporator.Keywords: Organic Rankine Cycle, Zeotropic mixture fluid, Internal heat exchanger -
امروزه تحلیل پینچ به عنوان یکی از مهمترین ابزارهای انتگراسیون حرارتی، جهت هدف گذاری و طراحی فرآیندهای پالایشگاهی به کار برده میشود. امکان سنجی به کارگیری پمپ حرارتی در یک فرآیند جداسازی از جمله مواردی است که میتوان با استفاده از این تکنولوژی به آن دست یافت. اصولا یک پمپ حرارتی به عنوان دستگاهی جهت بازیافت حرارت عمل میکند، به طوریکه با دریافت مقداری انرژی، حرارت اتلافی دما پایین فرآیند را به یک حرارت مفید با دمایی بالاتر تبدیل مینماید. با توجه به نیاز بسیار بالای انرژی در فرآیندهای جداسازی، استفاده از یک سیستم پمپ حرارتی جهت پمپ کردن حرارت از چگالنده به جوشآور برجها، میتواند منجر به کاهش مقادیر قابل توجهی از انرژی شود. در این پژوهش با ارائه یک الگوریتم بررسی سریع، امکان سنجی فنی و اقتصادی نصب پمپ حرارتی در فرآیند جداسازی یک واحد صنعتی با استفاده از تحلیل پینچ و بهره گیری از تجربیات با ارزش عملیاتی مورد ارزیابی و تحلیل قرارگرفته است. نتایج نشان میدهد که با به کارگیری پمپ حرارتی در فرآیند جداسازی تصفیه گاز مایع پالایشگاه نفت تهران، 144 هزار دلار در سال صرفه جویی انرژی روی می دهد که زمان بازگشت سرمایه آن حدود 4 سال میباشد.
کلید واژگان: انتگراسیون حرارتی, تحلیل پینچ, پمپ حرارتی, بهینه سازی انرژی, فرآیند جداسازیPinch technology has been employed as an important tool for the heat integration of petroleum refining processes. The thermal integration of heat pumping system is done by this technology. A heat pump is a system that takes low level heat from a source and delivers it to a sink where higher heat load and temperature levels are required. Heat pump integration in separation columns operates between the condenser as heat source and the reboiler as a heat sink. Therefore، it operates by extracting an amount of heat from a source with a relatively low temperature and delivering a larger amount of heat to a sink with a higher temperature by consuming high quality energy. In this study، the proper heat integration feasibility of a heat pump is done in the LPG process of Tehran oil refinery، which resulted in a $ 144،000 annual savings in energy cost.Keywords: Heat Integration, Heat Pump, Energy Optimization, Pinch Technology, Separation Process -
در این مقاله، یک روش جدید برای بازیابی حرارت اتلافی اگزوز موتور ایزوتا شناورGM و تبدیل آن به الکتریسیته با استفاده از یک محرک انعطاف پذیرگرمایی ارایه خواهد شد. محرک انعطاف پذیرمورد نظر از 3 بازوی موازی شامل بازوهای گرم و سرد برای کنترل دما و تولید توان الکتریکی استفاده می کند. همچنین برای کنترل حرارت های اتلاقی از 3 عدد dimpel در کوتاه ترین بازو برای پایداری حرارتی استفاده شده است. به عبارت دیگر، هدف از مقاله حاضر توسعه ی یک روش انتقال حرارت غیر فعال (یا پسیو) و یک سیستم مولد گرما به کار به منظور بازیابی حرارت اتلافی جهت تولید توان الکتریکی می باشد. طرح پیشنهادی دارای اندازه 40µm × 250µm بوده و در نرم افزار کامسول 2018 پیاده سازی و شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی برای طرح پیشنهادی با ولتاژ 5 ولت و بیشینه دمای 550 کلوین در مقایسه با کارهای مشابه FOM قابل قبولی از خود ارایه میدهد و نسبت به بهترین طرح مقدار 3/2 برابر و نسبت به بدترین طرح مقدار 2700 برابر بهبود نشان می دهد.
کلید واژگان: غیر فعال, تولید توان, بازیابی حرارتی و بازوهای انعطاف پذیرIn this paper, a new method was presented for recovering dissipated heat in the exhaust of GM Isota floating engine and converting it to electricity using a flexible thermal anchor. The flexure uses three parallel arms including the hot and cold arms to control temperature and generate electrical power. Also, three dimples were used in the shortest arm for thermal stability in order to control the core temperatures. In other words, the purpose of the present paper was developing a passive heat transfer method and a heat generating system was employed for recovering dissipated heat to generate electrical power. Size of proposed design was equal to 40µm × 250µm, and it was implemented and simulated in COMSOL software 2018. Simulation results for proposed design with the voltage of 5V and maximum temperature of 550K presented acceptable FOM compared to similar work such that it showed the value of 2.3 times relative to the best design ,and it was 2700 times better compared to the worst design.
Keywords: Passive, Power generation, Heat recovery, Flexible anchors -
دفع حرارت اتلافی تجهیزات موجود در زیر سیستم کنترل حرارت ماهواره ها به دلیل محدودیت های موجود در فضا (عدم وجود انتقال حرارت جابجایی، محدودیت توان الکتریکی، سبکی و قابلیت اطمینان بالا) از اهمیت ویژه ای برخوردار است. صفحه های رادیاتور غالبا وظیفه جمع آوری این حرارت های اتلافی و دفع آن را به فضای سرد به عهده دارند. صفحه های رادیاتور در طیف گسترده ای از ماهواره ها، از جمله ماهواره های علمی، ماهواره های مخابراتی و ماهواره های سنجش از دور، استفاده می شوند. در ماهواره های علمی، رادیاتورها برای دفع حرارت تولید شده توسط ابزارهای علمی مانند دوربین ها و طیف سنج ها استفاده می شوند. در ماهواره های مخابراتی و سنجش از دور ، رادیاتورها به ترتیب برای دفع حرارت تولید شده توسط تقویت کننده های توان و حسگرها و پردازنده ها استفاده می شوند. سبکی، راندمان و قابلیت اطمینان بالا بالای این تجهیز از مزایای استفاده از آن بوده و چالش اصلی استفاده از آن سطح کافی برای دفع حرارت و یکنواختی دمای صفحه رویی هنگام تابش حرارت اتلافی به محیط سرد (فضا) است. استفاده از لوله های حرارتی در ساختار سازه صفحه رادیاتور این یکنواختی را مهیا می سازد. رادیاتور مجهز به لوله حرارتی شامل یک صفحه ساندویچی است که در آن شبکه ای از لوله های حرارتی قرار گرفته است. افزایش تعداد لوله های حرارتی آن، گرادیان دما در سطح رادیاتور را کاهش و وزن رادیاتور را افزایش می دهد. با توجه به اهمیت سبکی تجهیزات در سامانه های فضایی، بهینه سازی تعداد لوله ها و نحوه چیدمان هندسی آنها در رادیاتور باید به گونه ای باشد که حداکثر یکنواختی دما در سطح و حداقلی وزن رادیاتور تامین گردد. هدف از پژوهش حاضر، بهینه سازی عملکرد یک رادیاتور مجهز به لوله حرارتی(حداکثر یکنواختی دما در سطح) برای دستیابی به حداکثر بازده با لحاظ محدودیت وزنی و ابعادی اعمالی از طرف طراح سیستم می باشد. ابتدا یک مدل ریاضی با حل عددی توسعه یافته و به کمک آن اثر پارامترهای طراحی شامل ضخامت رویه و هسته، فواصل بین لوله های حرارتی، جرم و سطح رادیاتور در راندمان صفحه رادیاتور به طور جامع بررسی شده است.. با استفاده از مدل ارائه شده و ملزومات کارفرما برای یک صفحه رادیاتور، فواصل بهینه لوله های حرارتی بدست آمده و یک صفحه رادیاتور ساخته شده است. نتایج به دست آمده از آزمون رادیاتور ساخته شده با راندمان پیش بینی شده از مدل مقایسه گردید تا صحه سنجی مدل انجام گیرد. با توجه به نتایج حاصل از آزمایش، راندمان رادیاتور ساخته شده 89% در دمای ریشه 39 درجه سانتی گراد به دست آمد. مقدار خطای این راندمان با راندمان محاسبه شده از تئوری در حدود 3 درصد است.
کلید واژگان: انتقال حرارت, فضایی, صفحه رادیاتور, لوله حرارتی, بهینه سازیWaste heat dissipation from spacecraft subsystems is crucial due to spatial limitations (no convective heat transfer, limited electrical power, lightweight, and high reliability). Radiators are often responsible for collecting and dissipating this waste heat into cold space. Panel radiators are widely used in various satellites, including scientific, communication, and remote sensing satellites. In scientific satellites, panel radiators are used to dissipate heat generated by scientific instruments such as cameras and spectrometers. In communication satellites, panel radiators are used to dissipate heat generated by power amplifiers. In remote sensing satellites, panel radiators are used to dissipate heat generated by sensors and processors. High efficiency, light weight, and high reliability are the advantages of using this equipment. The main challenge in using it is to provide sufficient heat dissipation area and uniformity of the surface temperature when radiating waste heat to the cold environment (space). The use of heat pipes in the panel radiator structure provides this uniformity. A heat pipe radiator consists of a sandwich panel with an embedded network of heat pipes. Increasing the number of heat pipes reduces the temperature gradient across the radiator surface but increases the radiator weight. Due to the importance of equipment lightness in space systems, optimization of the number of pipes and their geometric arrangement in the radiator should be such that maximum temperature uniformity on the surface and minimum radiator weight are achieved. The objective of this research is to optimize the performance of a radiator (maximum temperature uniformity on the surface) to achieve minimum weight while considering the weight and size constraints imposed by the system designer as requirements. Initially, a mathematical model is developed and solved numerically, and the effect of design parameters on the performance of a panel radiator, including face and core thickness, spacing between heat pipes, mass, and surface area, is comprehensively investigated. Based on the simulation results, considering the weight limitations and existing face and core thicknesses, the maximum allowable spacing between heat pipes is calculated to achieve maximum efficiency of the panel radiator. A network of heat pipes with this characteristic was produced and used in the panel sandwich. The results obtained from testing the manufactured panel radiator were compared with the design efficiency to validate the model. Based on the experimental results, an efficiency of 89% was obtained at a root temperature of 39°C. The error of this efficiency with the efficiency calculated from the theory is about 3%.
Keywords: Heat Transfer, Space, Panel Radiator, Heat Pipe, Optimization -
یکی از فرآیندهای موردتوجه جهت تبدیل گرمای اتلافی به توان، استفاده از حرارت اتلافی گازهای خروجی از کوره قوس الکتریکی است، که نوسان های زیادی از دو جهت درجه حرارت و نرخ جریان دارند. در این مطالعه ترکیب سیکل رنکین آلی با سیستم بازیافت حرارت جهت بازیافت حرارت گازهای دما پایین کوره قوس الکتریکی موردبررسی قرار گرفته است. اثر جمع کننده بخار بر روی کاهش نوسانات توان حرارتی خروجی از بویلر بازیافت حرارتی، نشان داده شده است. مدل ترمودینامیکی جمع کننده بخار، بر اساس مدل عدم تعادل حرارتی بین فاز مایع و بخار، شبیه سازی شده است. تغییرات فشار داخل جمع کننده بخار با دبی های جرمی مختلف بخار خروجی از آن بررسی شده است. با دبی خروجی 2/84 کیلوگرم بر ثانیه از جمع کننده توان حرارتی ثابت و پیوسته ای در مدت چهار فرآیند شبیه سازی شده از کوره قوس الکتریکی در دسترس است. سیستم بازیافت حرارت و سیکل رنکین آلی از دیدگاه انرژی و اگزرژی در حالت گذرا مورد مطالعه قرار گرفته اند. بازده انرژی و اگزرژی کل سیستم با سه سیال عامل ام ام، تلوین و آر 245اف آ سیکل رنکین آلی محاسبه شده است. سیال تلوین با بازده حرارتی و اگزرژی به ترتیب 16/4 و 27/1 درصد نسبت به دو سیال عامل دیگر گزینه مناسبی جهت استفاده در سیکل رنکین آلی است.
کلید واژگان: بازیافت حرارت اتلافی, سیکل رنکین آلی, کوره قوس الکتریکی, جمع کننده بخار, اگزرژیIn this study, the hybrid of organic Rankine cycle with heat recovery system of low temperature gases in Electric Arc furnace has been investigated. Moreover, the effect of the steam accumulator on stabilizing the mass and heat of exhaust gases of the heat recovery boiler is shown. Hence, constant thermal power has been achieved for a longer period of time for the organic Ranking cycle. The steam accumulator thermodynamic model is simulated based on the non - equilibrium thermal model for the liquid and vapor phases. Furthermore, the steam accumulator pressure variations with different mass outflow rates have been investigated. Constant and continuous thermal power has been reached with an output mass flow rate of 2.84 kg/s during four processes of the electric arc furnace. The transient state of the aforementioned hybrid system has been studied from the energy and exergy points of view. The energy and exergy efficiencies of the whole system are calculated with three working fluids Hexamethyldisiloxane, Toluene, and R245fa of the organic Ranking cycle. Toluene with thermal and exergy efficiencies of 16.4% and 27.1%, respectively, is suitable for use in the organic Ranking cycle compared with the other two fluids.
Keywords: Waste Heat Recovery, Organic Rankine Cycle, Electric Arc Furnace, Steam Accumulator, Exergy -
همگام سازی و همبستگی کوآنتومی بین دو نوسانگر جفت شده اتلافی واندرپل در سیستم کوآنتومی مورد مطالعه قرار گرفته است. با بهره گیری از رهیافت معادله اصلی، اطلاعات متقابل، درهم تنیدگی و خطای همگام سازی را محاسبه و اثر جفت شدگی اتلافی بر همگام سازی و همبستگی کوآنتومی دو نوسانگر جفت شده اتلافی واندرپل با تغییر دما در حالت چلانده را بررسی کرده ایم. نتایج نشان می دهد، افزایش دما در حالت چلانده، اثر منفی بر همگام سازی و همبستگی کوآنتومی داشته و در حالی که اطلاعات متقابل، که مجموع همبستگی های کلاسیکی و کوآنتومی می باشد، افزایش داده است.
کلید واژگان: نوسانگرهای واندرپل, همگام سازی کوانتومی, همبستگی کوانتومی, جفت شدگی اتلافی, اطلاعات متقابل, درهم تنیدگیThe quantum synchronization and correlation have been studied between two coupled dissipative van der pol oscillators in a quantum system. Using the master equation approach, this study calculated mutual information, entanglement and synchronization error and investigated the effect of dissipative coupled on quantum synchronization and correlations of two coupled dissipative van der pol oscillators, considering the effect of temperature change in the squeeze states,. The results show that increasing the temperature in the squeeze states has a negative effect on the quantum synchronization and quantum correlation, while mutual information, which is the sum of classical and quantum correlations, indicates a decrease.
Keywords: Ivan der Pol Oscillators, Quantum Synchronization, Quantum Correlation, Coupled dissipative, Mutaul information, Entanglement -
میزان حرارت اتلافی قابل توجه گازهای اگزوز موتورهای احتراق داخلی و قابلیت سیستم های تبرید جذب سطحی در کار با حرارت های اتلافی باعث شده است که سیستم های تبرید جذب سطحی برای سرمایش و تهویه خودروها جالب توجه باشد. پایین بودن توان تبرید مخصوص این سیستم ها باعث شده تا برای تامین سرمایشی معین، به نسبت سایر سیستم های تبرید این سیستمها حجیم تر باشند که در نتیجه استفاده عملی از این سیستم ها را در خودروها دچار چالش کرده است. بهینه سازی هندسی بستر جاذب یکی از روش های بهبود عملکرد این سیستم ها است که این امر تنها از طریق روش های عددی و شبیه سازی میسر است. به همین منظور سیستم تبرید جذب سطحی شامل بستر لوله با فین های طولی که با حرارت اتلافی گازهای اگزوز کار میکند، به صورت سه بعدی و با در نظر گرفتن جزئیات فرآیندهای انتقال جرم و حرارت به روش حجم محدود مدلسازی شده است. همچنین برای مطالعه تاثیر قطر ذرات جاذب بر عملکرد سیستم، هر دو مقاومت انتقال جرم درون و برون ذره ای در معادلات در نظر گرفته شده است. نتایج نشان داد که در بین آرایش های هندسی مورد بررسی، بستر با 20 عدد فین، با ارتفاع فین 10 میلیمتر هندسه بهینه است که در این حالت بیشترین توان تبرید مخصوص حاصل میگردد. همچنین با بررسی تاثیر قطر ذرات جاذب بر عملکرد سیستم، قطر 0.3-0.4 میلیمتر مناسب ترین قطر برای بستر مورد بررسی که حاوی ذرات زئولیت13x است، می باشد.کلید واژگان: تبرید جذب سطحی, فین های طولی, انتقال جرم و حرارت, بهینه سازی بستر جاذبThe considerable amount of internal combustion engine waste heat through exhaust gases and the capability of adsorption cooling system to be driven by waste heats cause adsorption cooling systems to be interesting for vehicle air conditioning. Low specific cooling power of these systems leads them to be bulkier with respect to other cooling systems. Therefore, practical use of these system has been a challenge. One of the methods to enhance the system performance is adsorber bed optimization which is only feasible by numerical simulations. Hence, an exhaust waste heat driven adsorption cooling system with longitudinal finned-tube adsorber is simulated three dimensionally and considering heat and mass transfer details. Also, both the intra-particle and inter-particle mass transfer resistance has been taken into account in governing equations in order to study the effect of adsorbent particle diameter on the system performance. Results show that among the examined geometrical configurations, bed with 20 fin numbers and fin height of 10 mm is the optimum case corresponding to the maximum specific cooling power. In addition, adsorbent particle diameter in the range of 0.3-0.4 mm is the most suitable diameter for the adsorber bed packed with zeolite13x grains.Keywords: Adsorption cooling system, Longitudinal fin, Heat, mass transfer, Adsorber bed optimization
-
دوچندان می سازد. چالش های اصلی مدیران صنایع در اجرای یک طرح بازیابی حرارت اتلافی در کنار توجه به مسائل اقلیمی و زیست محیطی، کاهش مصرف سوخت و وابستگی به برق و همچنین توجیه پذیر بودن طرح از لحاظ اقتصادی است. در پژوهش حاضر، بهره گیری از حرارت اتلافی از کوره های واحد نم زدایی پالایشگاه بیدبلند موردتوجه قرار گرفته و با نمونه برداری از گازهای احتراقی در مقطعی از دودکش به ارتفاع 11 متر و قطر 1.24 متر، علاوه بر پارامترهای موردنیاز برای آزمایش های زیست محیطی، انرژی اتلافی از کوره ها نیز محاسبه گردید. فرآیند تولید توان به کمک چرخه رانکین آلی در سه طرح ساده، فوق گرم و بازیاب شبیه سازی شده است. در اجرای طرح فرض بر این است که دمای منابع ورودی و خروجی در محدوده معین و در حالت پایدار قرار دارد. درنهایت بر اساس تحلیل ترمودینامیکی و اقتصادی انجام شده، سیال R142b در چرخه فوق گرم و R245fa در چرخه ساده به ترتیب باراندمان 17.17 و 15.02 درصد و دوره بازگشت سرمایه 2.63 و 2.97 سال به ترتیب اولویت های اصلی مورد استفاده در پایلوت پالایشگاه هستند.
کلید واژگان: چرخه رانکین آلی, حرارت اتلافی, راندمان حرارتی, پالایشگاه گاز, کوره های نم زدایی گازThe energy crisis around the world justifies the exploitation of projects centered on the use of waste energy and has made its implementation necessary. The main challenges of industrial managers in implementing a waste heat recovery plan, besides paying attention to climate and environmental issues, are reducing fuel consumption and dependence on electricity, as well as justifying the plan from an economic point of view. In the current research, the use of waste heat from the furnaces of the dehumidification unit of Bidbland Refinery is taken into consideration by sampling the combustion gases in a section of the chimney with a height of 11 meters and a diameter of 1.24 meters, in addition to the parameters required for environmental tests, waste energy It was also calculated from furnaces. The power generation process has been simulated with the help of the organic Rankine cycle in three designs: simple, superheated, and regenerative. In carrying out this simulation, it is assumed that the temperature of the input sources and the temperature of the output source are in a certain range, and are in the steady state. Finally, based on the thermodynamic and economic analysis, R142b fluid in the superheated and normal butane cycle and R245fa in the simple cycle are the main priorities used in the refinery pilot with a payback period of 2.63, 2.64 and 2.97 years, respectively.
Keywords: Rankine Organic Cycle, Waste heat, thermal efficiency, Gas refinery, Gas Dehumidification Furnaces -
در این تحقیق، ابتدا سیکل ترکیبی رانکین بخار و رانکین آلی، با بازیافت گازهای اتلافی دما بالا، از منظر انرژی و اگزرژی- اقتصادی شبیه سازی گردیده است. پیکره بندی سیکل ترکیبی به این صورت است که گاز اتلافی دما بالا، ابتدا به عنوان محرک اواپراتور سیکل بخار عمل کرده و گاز اتلافی کاهش دما یافته خروجی از اواپراتور سیکل بخار، به عنوان محرک دما پایین اواپراتور سیکل آلی مورد استفاده قرار می گیرد. سپس تاثیر تغییر پارامترهای مختلف مانند دمای اواپراتور و کندانسور سیکل بخار و اختلاف دمای پینچ، بر روی مقادیر کار خروجی، بازگشت ناپذیری کلی، بازده انرژی، بازده اگزرژی و متغیرهای اگزرژی- اقتصادی بررسی شده است. نتایج حاکی از آن است که در حالت پایه، بازده انرژی و اگزرژی سیکل ترکیبی به ترتیب 0.2782 و 0.5279 بوده و مقدار کار خروجی و بازگشت ناپذیری کلی نیز به ترتیب71401 کیلووات و43616 کیلووات می باشند. فاکتور اگزرژی- اقتصادی کلی برای سیکل ترکیبی نیز، 12.47 درصد است که نشان دهنده بالا بودن مقدار تخریب اگزرژی در اجزا بوده، بطوریکه بالا بردن قیمت ابتدایی در اجزای مختلف به منظور بهبود عملکرد سیستم توصیه می گردد. اواپراتور، توربین و کندانسور سیکل بخار، اجزایی هستند که باید از منظر اگزرژی-اقتصادی مورد توجه قرار بگیرند، به دلیل اینکه بالاترین مقدار مربوط به مجموع نرخ هزینه ابتدایی و هزینه تخریب اگزرژی را دارا می باشند..کلید واژگان: سیکل ترکیبی رانکین بخار و آلی, اگزرژی, اگزرژی, اقتصادی, تحلیل پارامتریIn this study, at first the combined steam and organic Rankine cycles, have been stimulated with high-temperature wasted hot gases recovery, from the energy and exergoeconomic points of view. In the configuration of the combined cycles, the high-temperature wasted gases acts as the source of steam cycle evaporator, then the decreased temperature exhaust gas of the steam cycle evaporator, is used as the low temperature source of organic cycle evaporator. Afterward the effects of changing different parameters such as temperature of the evaporator and condenser of steam cycle and pinch temperature difference, on the amount of total output work, total irreversibility, energy efficiency, exergy efficiency and exergoeconomic variables have been checked. The results in base state show that, energy and exergy efficiency of combined cycles are 0.2782 and 0.5279 respectively and the amount of output work and total irreversibility are 71401kW and 43616kW respectively. Total exergoeconomic factor for the combined cycles is 12.47 percent, which represents a high exergy destruction in components and recommends raising the initial cost of components in order to improve the performance of system. The evaporator, turbine and condenser of steam cycle, are the components that should be considered from the perspective of the exergoeconomic, because they contains the maximum amount of total initial costs and the cost of exergy destruction.Keywords: Combined steam, organic Rankine cycles, Exergy, Exergoeconomic, Parametric analysis
-
در این تحقیق یک موتور ژنراتور گازسوز با توان 3/34 کیلووات به عنوان محرک اولیه برای چرخه های ترمودینامیکی پایین دست در نظر گرفته شده است که شامل چرخه رانکین آلی با منبع تغذیه باز برای بازیافت تلفات حرارت گازهای اگزوز خروجی موتور و چرخه مثلثی برای بازیافت حرارت اتلافی آب خنک کاری موتور می باشد. عملکرد چرخه های تحتانی از نظر ترمودینامیکی و ترمو- اقتصادی بررسی شده و سپس آنالیز حساسیت و بهینه سازی چندهدفه با در نظر گرفتن توابع هدف بازده اگزرژی و هزینه سرمایه گذاری ویژه بر روی چرخه ها انجام گرفته است. همچنین، نقطه بهینه بر روی نمودار جبهه پرتو بر اساس معیار LINMAP انتخاب شده است. نتایج نشان می دهد تخریب اگزرژی در گرمکن و چگالنده چرخه مثلثی و تبخیرکن چرخه رانکین آلی نسبت به سایر اجزا بیشتر است. در بین متغیرهای تصمیم گیری، بازده آیزنتروپیک توربین ها و دمای چگالنده چرخه مثلثی تاثیر قابل توجهی در توابع هدف دارند. استفاده از سیستم بازیافت تلفات گرمایی در حالت بهینه منجر به افزایش %09/6 بازده اگزرژی سیستم کلی شامل موتور ژنراتور و چرخه های پایین دستی می شود.کلید واژگان: وتور گازسوز, بازیافت حرارت اتلافی, چرخه رانکین آلی, چرخه مثلثی, اگزرژی-اقتصادی, بهینه سازی چندهدفهIn this work, Organic Rankine cycle with open feed heater and Trilateral Flash cycle are used for waste heat recovery of exhaust gas and cooling water of a 34.3 kW stationary gas engine. The thermodynamic and thermo-economic performance of the bottoming cycles have been investigated, and then sensitivity analysis and multi-objective optimization have been done considering the objective functions of exergy efficiency and the special investment cost of the cycles. The optimal point is selected based on the LINMAP method on the Pareto Front. The results show that the exergy destruction rates in the heater and condenser of the Trilateral Flash cycle and the evaporator of the organic Rankin cycle are more than those of other components. Among the decision variables, the turbines isentropic efficiency and the condenser temperature of Trilateral Flash cycle have a significant effect on the objective functions. Employing waste heat recovery system on a gas engine results in an increase of 6.09% of the exergy efficiency of the overall system, including gas engine and bottoming cycles in the optimized state.Keywords: stationary gas engine, Organic Rankine cycle with open feed heater, trilateral flash cycle, exergo-economic, Sensitivity analysis, multi-objective optimization
-
از آنجا که گزینه «جستجوی دقیق» غیرفعال است همه کلمات به تنهایی جستجو و سپس با الگوهای استاندارد، رتبهای بر حسب کلمات مورد نظر شما به هر نتیجه اختصاص داده شدهاست.
- نتایج بر اساس میزان ارتباط مرتب شدهاند و انتظار میرود نتایج اولیه به موضوع مورد نظر شما بیشتر نزدیک باشند. تغییر ترتیب نمایش به تاریخ در جستجوی چندکلمه چندان کاربردی نیست!
- جستجوی عادی ابزار سادهای است تا با درج هر کلمه یا عبارت، مرتبط ترین مطلب به شما نمایش دادهشود. اگر هر شرطی برای جستجوی خود در نظر دارید لازم است از جستجوی پیشرفته استفاده کنید. برای نمونه اگر به دنبال نوشتههای نویسنده خاصی هستید، یا میخواهید کلمات فقط در عنوان مطلب جستجو شود یا دوره زمانی خاصی مدنظر شماست حتما از جستجوی پیشرفته استفاده کنید تا نتایج مطلوب را ببینید.
* ممکن است برخی از فیلترهای زیر دربردارنده هیچ نتیجهای نباشند.
-
معتبرحذف فیلتر