عنوان

Thermodynamic and thermoeconomic investigations of modified absorption refrigeration cycles using ejector and flash tank

شماره

T29240

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

انگلیسی

عنوان اصلي

Thermodynamic and thermoeconomic investigations of modified absorption refrigeration cycles using ejector and flash tank

نام عام مواد

Dissertation

نام نخستين پديدآور

Ali Dhahi Gharir Al-Duraye

نام ناشر، پخش کننده و غيره

Mechanical

تاریخ نشرو بخش و غیره

1402

نام خاص و کميت اثر

108p.

ساير جزييات

cd

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

Ph.D.

نظم درجات

Mechanical Engineering

زمان اعطا مدرک

1402/06/20

متن يادداشت

This study deals with evaluating the performance of absorption refrigeration systems us-ing ejector and flash tank in their configuration for improving their coefficient of performance, exergetic efficiency, and cost of the product.The relevance of refrigeration systems and areas of application is key to the economical and comfortable life of humans. Refrigeration systems are used in a wide range of industrial applications. For instance, the medical and health-related sectors and air conditioning are re-frigeration dependent. Conventional vapor compression is the most common due to its high coefficient of performance. Limitations due to increased ozone depletion, and high electricity consumption, which in turn increase CO2 emissions and environmental problems, have been reported as problems with refrigeration systems. The aforementioned challenges are partly re-sponsible for the deliberate steps taken by contemporary researchers to promote absorption refrigeration systems. The intent is to reduce electricity consumption, as renewable energy (RE) could be used for powering refrigeration systems. For instance, solar energy, geothermal energy, and wasted energy sources are suggested alternatives. The ARS (Absorption refrig-eration system) uses environmentally friendly natural refrigerants such as (ammonia-water) and (lithium bromide-water). ARS is characterized by the use of a thermal compressor that consists of a generator and an absorber instead of an electrically powered vapor compressor that receives thermal energy from the sources at a temperature of less than 150 °C.Despite the aforementioned advantages, the ARS has a low coefficient of performance when compared to the vapor compression cycles. The current study focuses on improving the coefficient of performance, exergetic efficiency, and product cost through different configu-rations of the combined ejector-absorption refrigeration cycle. This will be done by conducting energy, exergy, and thermoeconomic analysis using the first and second laws of thermody-namics and a combination of thermodynamic analysis and economics. Other attempts to in-crease the coefficient of performance for absorption cycles include adding flash tank and heat exchangers at different locations in the cycle. There are two common types of heat exchang-ers; the SHE (solution heat exchanger) which is located between the generator and the absorb-er. The second heat exchanger is known as RHE (refrigerant heat exchanger) and is located at the refrigerant side of the cycle between the condenser and evaporator. Also, by using two ejectors, it is possible to improve the cycle performance. The ejector has some unique ad-vantages, such as ease of construction, high reliability, and low cost, which makes it appealing for use in conjunction with a flash tank in a single-stage absorption cycle to provide additional enhancements to the system's performance. It is possible to improve the coefficient of perfor-mance by using two ejectors. One of the ejectors can be located between the generator and condenser. The second ejector can be located between the generator and the absorber. It seems that by applying these changes, in addition to improving system performance, it is pos-sible to reduce the evaporator temperature. This case develops cycle applications. This research includes two proposed configurations; in the first proposed cycle (pro-posed cycle 1) a flash tank is added between the generator and the absorber and two rectifiers are used which causes a reduction in thermal generator load and enhance COP up to 41.1 % as well as improve exergetic efficiency by 8.11% compared to basic cycle. The second proposed cycle (proposed cycle 2) uses two ejectors with two flash tanks and two rectifiers. The find-ings revealed 56.8 % and 22.5 % increase in COP and exergy efficiency compare to the basic cycle, respectively. Moreover, the thermoeconomic results of proposed cycles are compared to the results of basic cycle and show 9.6% and 34.6 % reduction in product cost of proposed cycle 1 and proposed cycle 2, respectively.

متن يادداشت

این مطالعه به ارزیابی عملکرد سیستم‌های تبرید جذبی با استفاده از اجکتور و فلاش تانک در پیکربندی آنها برای بهبود ضریب عملکرد، راندمان انرژی و هزینه محصول می‌پردازد.سیستم های تبرید و کاربردهای آنها برای زندگی اقتصادی و راحت انسان ها نقش کلیدی دارند. سیستم‌های تبرید در طیف گسترده ای از کاربردهای صنعتی استفاده می شود. به عنوان مثال، بخش های پزشکی و مرتبط با سلامت و تهویه مطبوع به سیستم‌های تبرید وابسته هستند. سیستم‌های تبرید تراکمی متداول به دلیل ضریب عملکرد بالا متداول می‌باشند. محدودیت‌های ناشی از افزایش تخریب لایه اوزون و مصرف بالای برق که به نوبه خود باعث افزایش انتشار CO2 و مشکلات زیست‌محیطی می‌شود، به عنوان مشکلات سیستم‌های تبرید تراکمی گزارش شده‌اند. چالش‌های فوق‌الذکر سبب جلب توجه محققان معاصر برای ارتقای سیستم‌های تبرید جذبی شده‌اند. با توجه به هدف کاهش مصرف برق و قابلیت به کارگیری انرژی های تجدیدپذیر (RE) توسط سیستم‌های تبرید جذبی، این سیستمها بیشتر مورد توجه قرار گرفته‌اند. به عنوان مثال، انرژی خورشیدی، انرژی زمین گرمایی، و منابع انرژی تلف شده منابع انرژی پیشنهادی این سیستمها هستند. ARS (سیستم تبرید جذبی) از مبردهای طبیعی سازگار با محیط زیست مانند (آمونیاک-آب) و (لیتیوم بروماید-آب) استفاده می کند. ARS با استفاده از یک کمپرسور حرارتی متشکل از یک ژنراتور و یک جاذب به جای یک کمپرسور برقی که انرژی حرارتی را از منابع در دمای کمتر از 150 درجه سانتیگراد دریافت می کند، راه‌اندازی می شود.با وجود مزایای ذکر شده، ARS ضریب عملکرد پایینی در مقایسه با چرخه های تبرید تراکمی دارد. مطالعه حاضر بر بهبود ضریب عملکرد، راندمان اگزرژتیک و هزینه محصول از طریق پیکربندی‌های مختلف سیکل تبرید ترکیبی اجکتور-جذبی تمرکز دارد. این کار با انجام تجزیه و تحلیل انرژی، اکسرژی و ترمواکونومیک با استفاده از قوانین اول و دوم ترمودینامیک و ترکیبی از تحلیل ترمودینامیکی و اقتصاد انجام خواهد شد. سایر تلاش‌ها برای افزایش ضریب عملکرد برای سیکل‌های جذبی شامل افزودن فلاش تانک و مبدل‌های حرارتی در مکان‌های مختلف چرخه است. دو نوع متداول مبدل حرارتی وجود دارد. SHE (مبدل حرارت محلول) که بین ژنراتور و جاذب قرار دارد. مبدل حرارتی دوم به نام RHE (مبدل حرارتی مبرد) شناخته می شود و در سمت مبرد چرخه بین کندانسور و اواپراتور قرار دارد. همچنین با استفاده از دو اجکتور می توان عملکرد سیکل را بهبود بخشید. اجکتور دارای مزایای منحصر به فردی مانند سهولت ساخت، قابلیت اطمینان بالا و هزینه کم است که استفاده از آن را به همراه فلاش تانک در یک چرخه جذبی تک مرحله ای جذاب می کند تا بهبود بیشتری در عملکرد سیستم ایجد کند. بهبود ضریب عملکرد با استفاده از دو اجکتور امکان پذیر است. یکی از اجکتورها می تواند بین ژنراتور و کندانسور قرار گیرد. اجکتور دوم می تواند بین ژنراتور و جاذب قرار گیرد. به نظر می رسد با اعمال این تغییرات، علاوه بر بهبود عملکرد سیستم، می توان دمای اواپراتور را کاهش داد. این مورد کاربردهای چرخه تبرید را گسترش می دهد.این تحقیق شامل دو پیکربندی پیشنهادی است. در اولین چرخه پیشنهادی (چرخه پیشنهادی 1) یک فلاش تانک بین ژنراتور و جاذب اضافه شده و از دو یکسو کننده استفاده شده است که باعث کاهش بار ژنراتور حرارتی و افزایش COP تا 41.1٪ و همچنین بهبود راندمان اگزرژتیک تا 8.11 درصد نسبت به چرخه پایه می‌شود. چرخه پیشنهادی دوم (چرخه پیشنهادی 2) از دو اجکتور با دو فلاش تانک و دو یکسو کننده استفاده می کند. یافته‌ها نشان داد که به ترتیب 56.8 و 22.5 درصد افزایش COP و بازده اگزرژی نسبت به چرخه پایه ایجاد می‌شود. علاوه بر این، نتایج ترمواقتصادی چرخه های پیشنهادی با نتایج چرخه پایه مقایسه شده و به ترتیب 9.6% و 34.6% کاهش در هزینه محصول چرخه پیشنهادی 1 و چرخه پیشنهادی 2 را نشان می دهد

اصطلاح موضوعی

modified absorption refrigeration cycles, thermoeconomic, double ejector, flash tank, product cost

اصطلاح موضوعی

سیکل های تبرید جذبی اصلاح شده، ترمواقتصادی، اجکتور دوگانه، فلاش تانک، هزینه محصول

عنصر شناسه اي

Dhahi Gharir Al-Duraye,

ساير عناصر نام

Ali

کد نقش

Producer

عنصر شناسه اي

Garousi Farshi,

عنصر شناسه اي

Seyed mahmoudi,

ساير عناصر نام

Leili

ساير عناصر نام

Seyed Mohammad

کد نقش

Thesis advisor

کد نقش

Consulting advisor

عنصر شناسه اي

Tabriz

کشور

ایران

سازمان

Central Library of Tabriz University

تاريخ عمليات

20231011

شماره بازیابی

دکتری پایاننامه TN5.D4 1402

نام الکترونيکي

Ali Dhahi Gharir Al-Duraye

ارتباط براي تسهيلات دسترسي

عبادی

فرمت انتشار

e

نوع ماده

TL

کد کاربرگه

276903

سطح دسترسي

a

تكميل شده

Y