عنوان

بررسی اثر دستگاه محرک اولیه بر عملکرد سیکل تولید همزمان از دیدگاه قانون اول و دوم ترمودینامیک

‭۷۸۴۲پ‬

per

بررسی اثر دستگاه محرک اولیه بر عملکرد سیکل تولید همزمان از دیدگاه قانون اول و دوم ترمودینامیک

/نیلوفر سرابچی

: فنی و مهندسی مکانیک

‮‭۱۵۳‬ص‬

چاپی

بصورت زیرنویس

کارشناسی ارشد

مکانیک - سیستم محرکه خودرو

‮‭۱۳۹۰/۱۱/۲۵‬

تبریز

در دو دهه اخیر احتراق از نوع اشتعال تراکمی مخلوط همگن ‮‭(HCCI)‬ خود را به عنوان تکنیک شناخته شده و کاربردی برای انواع مختلف موتورهای احتراق داخلی چه از نوع ساکن و چه از نوع متحرک نشان داده است .در نتیجه موتورهای ‮‭HCCI‬ به دلیل داشتن مزیت‌هایی همچون هزینه کم، بازده تبدیل انرژی بالا، میزان پایین نشر آلاینده‌ها، انعطاف پذیری دمای کارکرد و انعطاف پذیری در انتخاب نوع سوخت گزینه‌ای جدید برای سیکل‌های تولید همزمان محسوب می‌شوند ‮‭HCCI‬ .به صورت فرایندی تعریف می‌شود که در آن مخلوط همگن سوخت و هوا، رقیق شده با هوا و محصولات احتراق ، تحت شرایط مذکور متراکم شده و خود اشتعالی در انتهای کورس تراکم صورت می‌گیرد و به دنبال آن فرایند احتراق به وقوع می‌پیوندد که خیلی سریعتر از فرایند احتراق موتورهای اتو و یا دیزلی مرسوم می‌باشد .با توجه به اینکه موتور اشتعال تراکمی مخلوط همگن به دلیل مزایای ذکر شده، اخیرا مورد توجه محققین قرار گرفته است، استفاده از حرارت اتلافی گازهای خروجی موتور به عنوان منبع حرارتی سیکل آب و آمونیاک تک اثره ،چرخه تولید همزمان توان- تبرید جذبی و نیز استفاده از حرارت اتلافی آب خنک کاری موتور جهت تولید بخار می‌تواند سیستمی کارا جهت تولید همزمان توان، برودت و گرمایش ایجاد کند .در کار حاضر جهت مدلسازی ترمودینامیکی موتور ‮‭HCCI‬ از مدل احتراقی تک منطقه‌ای با سینتیک شیمیایی مفصل استفاده شده است که مدل آن به زبان فرترن توسعه یافته است همچنین جهت مدلسازی ترمودینامیکی اجزا مختلف چرخه پایین دستی از نرم افزار ‮‭EES‬ استفاده شده است به طوریکه با استفاده از کوپل کردن این دو برنامه کامپیوتری امکان بررسی تاثیر پارامترهای مهم از قبیل نسبت فشار پمپ، غلظت پایه مخلوط آب و آمونباک، دمای مولد و دمای ورودی توربین بر عملکرد چرخه تولید همزمان توان- تبرید جذبی مورد مطالعه قرار گرفته است .نتایج حاصل از بررسی پارامتریک نشان می‌دهد که با افزایش نسبت فشار پمپ و یا کاهش دمای مولد، توان خالص خروجی و بازده اگزرژی افزایش می یابد و همچنین با افزایش نسبت فشار پمپ و یا افزایش دمای مولد بازده حرارتی و ظرفیت تبرید ابتدا تا یک مقدار بیشینه افزایش یافته وسپس کاهش می یابد .با محاسبه نسبت نابودی اگزرژی اجزای مختلف مشخص گردید که موتور بخش اعظم اتلاف اگزرژی را به خود اختصاص می‌دهد .چرخه ترکیبی با سیکل تبرید جذبی ساده دارای بالاترین در صد صرفه جویی در انرژی مصرفی در شرایط کاری مشابه است .بازده اگزرژی سیکل ترکیبی با چرخه تولید همزمان توان- تبرید جذبی در حدود ‮‭۱۱/۵‬ نسبت به بازده اگزرژی موتور افزایش می‌یابدو بیشینه درصد صرفه جویی در مصرف انرژی برابر ‮‭۴۴/۳۱‬ است که در غلظت ‮‭۴/۰‬ نسبت فشارپمپ ‮‭۸۲۹/۸‬ و دمای مولد ‮‭۶/۴۲۰‬ ‮‭k‬اتفاق می افتد همچنین درصد کاهش نشر گاز گلخانه‌ای ‮‭CO۲‬ در این سیکل برابر ‮‭۴۴/۶‬ است

law efficiency of the engine and the combined cycle has a maximum Fuel Energy Saving Ratio of 31.44 when basic solution ammonia concentration , pressure ratio and generator temperature are 0.4,8.829 and 420.6K, respectively Also CO2 emission reduction is 6.44 -Combined power and refrigeration cycle are about 5.11 points higher than second+law efficiency of HCCI-refrigeration cycle such as pressure ratio of the pump, basic solution ammonia concentration, generator temperature and turbine inlet temperature. The results obtained from the parametric analysis of combined power and refrigeration cycle show that an increase in net power output and second law efficiency with increasing the pressure ratio and/or decreasing the generator temperature.also first law efficiency and refrigeratin output increases first to maximum then decreases as the pressure Ratio and/or generator temperature increases. The exergy destruction in the engine was found to be maximum amount among those occur in other component. Based on identical operating conditions combined cycle with simple absorption refrigeration system as bottom cycle has the highest Fuel Energy Saving Ratio. the second-zone model with chemical kinetic in Fortran software. The bottom cycle was modeled in EES software, by linking these two program a parametric analysis was conducted to evaluate the effects of each major parameter on the performance of the combined power-water absorption refrigeration system and combined power and refrigeration cycle also are recovering the waste heat of cooling water in order to produce heat can propose a more efficient trigeneration system. In this research, the Thermodynamic model of the HCCI engine was presented as a single-stage ammonia-In recent years, Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) has been introduced as a new and practical technique in both moving and stationary internal combustion engines. HCCI engines offer a new alternative for cogeneration that provides a combination of low cost, high efficiency, low emissions, flexibility in operating temperatures and flexibity in using alternative fuels that can be optimally tuned for cogeneration systems.During HCCI combustion lean fuel/air mixture warms up in compression stroke and iginites.In this type of engines, combustion is faster than typical SI end CI engines. According to the advantageous of HCCI engines mentioned above, these types of engines have been more considered by researchers,recently. Utilizing the waste heat of exhaust gases as heat source of single

سرابچی، نیلوفر

سیدمحمودی، سید محمد، استاد راهنما

خوشبختی سرای، رحیم، استاد راهنما

امین فر، حبیب، استاد مشاور

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی