-
شماره ركورد
28367
-
پديد آورنده
محمد جواد راجي اسدآبادي
-
عنوان
مطالعه و بررسي سيكل توليد چندگانه مبتني بر پيل سوختي اكسيد جامد به عنوان محرك اوليه و با تمركز بر چيلر جذب سطحي
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك- تبديل انرژي
-
سال تحصيل
1399
-
تاريخ دفاع
1401/12/14
-
استاد راهنما
مهدي مقيمي
-
دانشكده
دانشكده مهندسي مكانيك
-
چكيده
در اين مطالعه يك سيستم توليد چندگانه يكپارچه مبتني بر پيل سوختي اكسيد جامد به عنوان محرك اوليه مورد بررسي قرار گرفته است. سيستم حاضر از زير سيستم¬هاي سيكل توليد قدرت كالينا، مولد ترموالكتريك، الكترولايزر غشاء تبادل پروتوني، سيستم نمك زدايي اسمز معكوس و چيلر جذب سطحي تشكيل شده است. با توجه به اينكه پيل سوختي اكسيد جامد اساساً يك سيستم توليد توان است ولي ميزان قابل توجهي از حرارت اتلافي را دارد استفاده از سيكل كالينا و چيلر جذب سطحي به عنوان زير سيستم¬هايي كه مستقيما از حرارت اتلافي پيل سوختي اكسيد جامد استفاده مي¬كنند مورد بررسي قرار گرفته است. علاوه بر اين، به منظور راه اندازي سيستم نمك زدايي اسمز معكوس و الكترولايزر غشاء تبادل پروتوني از مجموع توان توليد شده¬ي سيكل كالينا و مولد ترموالكتريك كه جايگزين كندانسور سيكل كالينا شده به صورت مساوي استفاده مي¬شود. ارزيابي سيستم حاضر بر اساس ديدگاه¬هاي انرژي، اگزرژي، اقتصادي و زيست محيطي مورد بررسي قرار گرفته است. بررسي عملكرد سيستم در شرايط پايه انجام شده و تخريب اگزرژي اجزاي سيستم و ميزان نرخ هزينه¬ي هر جزء نشان داده شده است. به منظور فهم بهتر از نحوه¬ي عملكرد سيستم تاثير تعدادي از پارامتر¬هاي ورودي بر روي خروجي¬هاي سيكل ارزيابي شده است. همچنين براي شناخت ورودي¬هايي كه بيشترين تاثير را بر اصلي ترين خروجي¬هاي سيستم نشان مي¬دهند آناليز حساسيت انجام شده است. از طرفي به منظور شناخت بهينه ترين شرايط عملكردي سيستم سه كيس متفاوت بهينه سازي مورد بررسي قرار گرفته است. به منظور كاهش زمان بهينه سازي از يك روش نوين بر مبناي علم داده و يادگيري ماشين استفاده شده است. در مساله¬ي بهنيه سازي اول با در نظر گرفتن بازده اگزرژي و نرخ هزينه به عنوان توابع هدف سيستم ميزان بهينه¬ي خروجي¬هاي مذكور به ترتيب 92/59 % و 03/58 دلار بر ساعت بدست مي¬آيند. با در نظر گرفتن ميزان آب شيرين توليدي و نرخ هزينه به عنوان توابع هدف ميزان مقادير فوق در نقطه¬ي بهينه به ترتيب 30/1346 مترمكعب در سال و 99/120 دلار بر ساعت بدست مي¬آيد. علاوه بر اين در مساله¬ي بهينه سازي سوم كه در آن سرمايش توليدي و نرخ هزينه به عنوان توابع هدف در نظر گرفته شده¬اند مقادير بهينه¬ي آنها به ترتيب 6/272 كيلووات و 69/70 دلار بر ساعت بدست مي¬آيد.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1402/02/31
-
عنوان به انگليسي
study of a multigeneration system based on solid oxide fuel cell as prime mover and with a focus on adsorption chiller
-
تاريخ بهره برداري
3/4/2024 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
محمد جواد راجي اسدآيادي
-
چكيده به لاتين
In this study, an integrated multiple generation system based on solid oxide fuel cell as the primary driver has been investigated. The current system consists of sub-systems of Kalina power generation cycle, thermoelectric generator, proton exchange membrane electrolyzer, reverse osmosis desalination system and surface absorption chiller. Considering that the solid oxide fuel cell is basically a power generation system, but it has a significant amount of waste heat, the Kalina cycle and surface absorption chiller are used as subsystems that directly use the waste heat of the solid oxide fuel cell. Has been studied. In addition, in order to start the reverse osmosis desalination system and the proton exchange membrane electrolyzer, the total power produced by the Kalina cycle and the thermoelectric generator that replaces the Kalina cycle condenser are used equally. The evaluation of the current system has been investigated based on energy, exergy, economic and environmental perspectives. The performance of the system has been investigated in basic conditions and the exergy destruction of the system components and the cost rate of each component have been shown. In order to better understand how the system works, the effect of a number of input parameters on cycle outputs has been evaluated. Also, to identify the inputs that show the greatest impact on the main outputs of the system, a sensitivity analysis has been performed. On the other hand, in order to know the most optimal performance conditions of the system, three different cases of optimization have been investigated. In order to reduce the optimization time, a new method based on data science and machine learning has been used. In the first optimization problem, considering the exergy efficiency and the cost rate as the objective functions of the system, the optimal amount of the aforementioned outputs are obtained as 59.92% and 58.03 dollars per hour, respectively. Considering the amount of fresh water produced and the cost rate as objective functions, the above values are obtained at the optimal point, respectively, 1346.30 cubic meters per year and 120.99 dollars per hour. In addition, in the third optimization problem, in which production cooling and cost rate are considered as objective functions, their optimal values are obtained as 272.6 kW and 70.69 dollars per hour, respectively. .
-
كليدواژه هاي فارسي
سيستم توليد چندگانه , پيل سوختي اكسيد جامد , بازيابي حرارت اتلافي , چيلر جذب سطحي , آناليز زيست محيطي , يادگيري ماشين
-
كليدواژه هاي لاتين
Multi generation system , solid oxide fuel cell , Waste Heat Recovery , Adsorption chiller , Environmental analysis , Machine Learning
-
Author
Mohammad Javad raji
-
SuperVisor
Dr. Mehdi Moghimi
-
لينک به اين مدرک :