23737

مدلسازي و بهينه سازي سيكل سرمايش جذب سطحي با دو بستر جاذب

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك

1397-1399

99/11/27

دكتر سپهر صنايع

مهندسي مكانيك

در اين پژوهش با بكار گيري روش جديدي از بازياب جرم در سيكل جذب سطحي با دو بستر جاذب، باعث بهبود عملكرد سيكل مي شود. اين روش با ادامه سرمايش در حين عمليات بازياب جرم، باعث كاهش فشار بستر مي شود و به موجب اين فرآيند مي توان عمليات پيش سرد كردن بسترها در سيكل را حذف نمود و بستر احيا كننده را مستقيما، بعد از اتمام مرحله بازياب جرم به اواپراتور متصل نمود. اين روش با افزايش ظرفيت سرمايش، افزايش ضريب عملكرد را به همراه دارد. نتايج مدلسازي سيكل پيشنهادي نشان مي دهد كه ضريب عملكرد تا 7 درصد نسبت به سيكل بدون بازياب جرم و ظرفيت سرمايش تا 6/5 درصد نسبت به سيكل بدون بازياب جرم و 6/6 درصد نسبت به سيكل با بازياب جرم در شرايط يكسان افزايش يافته است. با استفاده از اطلاعات بدست آمده از تحليل انرژي به تحليل اكسرژي سيكل اصلاح شده ي پيشنهادي پرداخته شده است. بيشترين تخريب اكسرژي در بين اجزاء سيكل مربوط به بستر و كمترين تخريب اكسرژي مربوط به كندانسور مي باشد. هرچه اختلاف دما در انتقال حرارت بيشتر باشد، تخريب اكسرژي بيشتر است. با افزايش دماي آبگرم ورودي به سيكل تخريب اكسرژي سيكل افزايش و بازده اكسرژي سيكل كاهش مي يابد. همچنين سيكل اصلاح شده ي پيشنهادي با بهينه سازي چند هدفه (NSGA-II) براساس تابع هدف ظرفيت سرمايش و بازده اكسرژي و با تعداد 6 پارامتر بهينه سازي شده است. نتايج بهينه سازي مقادير 66/12 و 3/0 را به ترتيب براي ظرفيت سرمايش و بازده اكسرژي سيكل اصلاح شده ي پيشنهادي نشان مي دهد.

1399/12/12

Modeling and optimization of two-bed adsorption cooling cycle

2/16/2022 12:00:00 AM

In this research, a new method of mass recovery in the adsorption cycle with two adsorbent beds has been presented and modeled. This method reduces the equilibrium pressure of the beds by continuing the cooling operation during the mass recovery process. The pre-cooling operation of the beds can be eliminated and the desorber bed can directly be connected to the evaporator after the mass recovery phase. This method increases the coefficient of performance by increasing the cooling capacity. The modeling results of the proposed modified cycle showed that the performance of coefficient has increased by 7% compared to the cycle without mass recovery process, and the cooling capacity has increased by 6.6% compared to the conventional mass recovery cycle and 5.6% compared to the cycle without mass recovery under the same conditions. Using the information obtained from the energy analysis, the exergy analysis of the proposed modified cycle is performed. Results of the exergy analysis indicated that the most and least exergy destruction rates occur in the beds and the condenser, respectively. The cycle exergy efficiency decreases with increasing the temperature of the hot water entering the cycle. Also, The proposed modified cycle is optimized with a non-dominated sorting genetic algorithm-II (NSGA-II) considering cooling capacity and exergy efficiency as the two objective functions. The optimization result shows the values of 12.66 and 0.3 for the cooling capacity and exergy efficiency of the proposed modified cycle, respectively.

سيكل سرمايش جذب سطحي , بازياب جرم , تحليل اكسرژي , بهينه سازي چند هدفه , دو بستر جاذب

Adsorption cooling cycle , Mass recovery , Exergy analysis , Multi-objective optimization , Two adsorbent beds