بهینه سازی چرخه تولید سه گانه با قوای محرکه موتور های احتراق داخلی
/حمیدحقی
: دانشکده فنی- مهندسی مکانیک
، فرخی
۸۵ص.
چاپی
کارشناسی ارشد
مهندسی مکانیک
۱۳۹۱/۱۰/۰۶
تبریز
در سال های اخیر از موتورهای گازسوز در زمینه تولید همزمان قدرت و حرارت استفادهصهای مختلفی شده است .با توجه به اینکه چرخهصهای ترکیبی نسبت به چرخهصهای دیگر دارای بازده بیشتری هستند، جهت افزایش قدرت خروجی، در کار حاضر یک چرخه ترکیبی تولید همزمان در مقیاس کوچک مورد مطالعه قرار گرفته است .این سیستم از دو تولید کنندهصی همزمان با مولدهای قدرت متفاوت تشکیل شده است :سیستم تولید همزمان با موتور رفت و برگشتی گازسوز به عنوان چرخه بالادستی و سیستم تولید همزمان با چرخه رانکین که از گازهای حاصل از احتراق بهره میصبرد به عنوان چرخه پایین دستی .در بررسی دیگر جهت استفاده از انرژی سیال خروجی از چرخه و ایجاد برودت، از یک چرخه تبرید جذبی لیتیم بروماید-آب بهره گرفته شده است .در نمونهصای دیگر، یک چرخه تبرید جذبی آب-آمونیاک جایگزین چرخه رانکین شده است و یک چرخه تولید همزمان سهصگانه را تشکیل میصدهد .در این مطالعه ابتدا به بررسی عملکرد EUF و دوم ترمودینامیک چرخه پایه، چرخه ترکیبی تولید همزمان دوگانه و سهصگانه پرداخته میصشود و با بهرهصگیری از نتایج به دست آمده از تحلیلصها، مقایسهصای بین چرخهصها صورت گرفته است .در مرحله بعدی، با توجه به مطالعات صورت گرفته و انتخاب عوامل موثر بر عملکرد چرخهص، بررسی پارامتریک بر روی چرخهصها انجام میصشود .با محاسبه نسبت نابودی اگزرژی مشخص گردید که موتور بخش اعظم اتلاف اگزرژی را به خود اختصاص میصدهد و چرخهصهای تبرید و سایر اجزا نقش بسیار کمی در اتلافات دارند .از این رو بهینه-سازی موتور و بهبود عملکرد موتور میصتواند در عملکرد کلی چرخه نقش بهصسزایی داشته باشد .
In recent years, gas engines have been used differently in simultaneous production of power and heat. since the combined cycle are more efficient than other cycles, in order to increase the output power, in present work a small-scale combined cycle cogeneration has been studied. This system consists of two simultaneous producers with different power generators: a cogeneration system with gas powered reciprocating engine as the upstream cycle and cogeneration system with Rankine cycle which uses combustion gases as a downstream cycle. Also, in another study, in order to use of energy of output fluid from the cycle as well as to create cold, lithium bromide-water absorption refrigeration cycle is used. In another example, Rankine cycle was replaced with a water-ammonia absorption refrigeration cycle and forms a trigeneration cycle. In this study, first, the operation of the first and second laws of thermodynamics of basic cycle, combined cogeneration and trigeneration are investigated and by using the results of the analysis, a comparison has been made between cycles. In the next step, according to previous studies and selecting the effective factors on the cycle operation, parametric study is carried out on a cycle.By calculating the ratio of exergy destruction was determined that much of the exergy loss is allocated to engine and refrigeration cycle and other components have very small role in Losses. Hence, engine optimization and improved engine performance can have a significant role in the overall performance of the cycle.