18796

۱۸۷۹۶

مدلسازي و بهينه سازي اجكتور مايع-بخار در سيستم تبريد

كارشنانسي ارشد

تبديل انرژي

اسفند ۱۳۹۶

دكتر سپهر صنايع

مكانيك

در اين پايان‌نامه، يك سيستم تبريد تركيبي اجكتوري جديد ارائه و ارزيابي شده است. اين سيكل تبريد تركيبي از سيكل تبريد با اجكتور بخار-بخار (در جريان‌هاي اوليه و ثانويه)، با انرژي ورودي حرارتي و سيكل تبريد با اجكتور مايع-بخار (در جريانهاي اوليه و ثانويه)، با انرژي ورودي الكتريكي (در كمپرسور) تشكيل شده است. مدلسازي انرژي، اگزرژي، زيست محيطي و اقتصادي اين سيكل انجام شد. پنچ پارامتر طراحي سيكل، دماي ژنراتور، كندانسور، مبدل مياني، اواپراتور و اختلاف دماي مبدل مياني انتخاب شدند كه شرايط كاري سيستم را تعيين مي‌كنند. به كمك تحليل پارامتريك تأثير اين متغيرها بر روي عملكرد سيكل بررسي شد. براي بدست آوردن مقادير بهينه پارامترهاي طراحي، از بهينه‌سازي دو هدفه استفاده شد كه راندمان اگزرژي و هزينه كل ساليانه به عنوان توابع هدف در نظر گرفته شدند. مبردهاي R600a، R601a و R1233zd(E) براي سيكل تبريد با اجكتور بخار-بخار و مبردهاي R1234ze(E)، R1234yf، R152a و R290 براي سيكل تبريد مايع-بخار، 12 تركيب مختلف مبردها را حاصل نمودند كه در بهينه‌سازي با مقايسه جبهه پرتوي آنها، مبرد R600a براي سيكل اول و مبرد R152a براي سيكل دوم انتخاب شدند. همچنين به كمك آناليز حساسيت تأثير ثابت‌هاي ورودي قيمت خريد برق و تجهيزات بر روي جبهه پرتو و متغيرهاي تصميم گيري، بررسي شد. نتايج نشان داد كه سيستم تركيبي پيشنهادي در اين پژوهش داراي مقدار COP برابر با 14/5 بوده كه در مقايسه با سيستم تركيبي اجكتوري-كمپرسوري در مراجع، بهبود 25 درصدي COP را نشان مي‌دهد.

1397/02/18

5/8/2018 12:00:00 AM

In this research, a novel combined ejector refrigeration cycle is proposed and assessed. This cycle is consisted of a vapor-vapor ejector refrigeration cycle with thermal input energy and a liquid-vapor ejector expansion refrigeration cycle with electric input energy. Energy, exergy, economic and environmental analysis is carried out. Five design parameters are selected which are temperatures of generator, condenser, intercooler, evaporator and intercooler temperature difference. The effects of these parameters on the performance of the proposed cycle is assessed by the parametric analysis. To determine the optimal value of design parameters, a multi-objective optimization is implemented by considering exergy efficiency and total annual cost as objective functions. Refrigerants, R600, R601a and R1233zd(E) are considered for vapor-vapor ejector refrigeration cycle and R152a, R290, R1234yf and R1234ze(E) for liquid-vapor ejector expansion refrigeration cycle. The proposed cycle with 12 combination of these refrigerants were optimized, and by comparison of the Pareto front curves, the R600a and R152a were selected as the final refrigerants. Furthermore, with the help of sensitivity analysis, the effect of purchase cost of electricity and components were investigated on the optimal design parameters. The results indicated that the proposed cycle has a COP of 5.14 which is 25% more compared to the ejector-compression refrigeration cycle.