-
شماره ركورد
33315
-
پديد آورنده
داود جان بيگلر
-
عنوان
تحليل و بهينهسازي ترموديناميكي و اگزرژي سيكلهاي تركيبي ميكرو توربينهاي گازي و سيكل ارگانيك رانكين
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي سيستمهاي انرژي- انرژي و محيط زيست
-
سال تحصيل
1396
-
تاريخ دفاع
1401/3/30
-
استاد راهنما
ابوالفضل احمدي
-
استاد مشاور
روح اله احمدي
-
دانشكده
دانشكده فناوريهاي نوين
-
چكيده
به دليل افزايش تقاضا براي سوختهاي غيرقابل تجديد و مصرف بيسابقه انرژي در سطح جهاني، جهان با بحران انرژي مواجه است. در همين حال، مقادير زيادي از حرارت اتلافي با دماي پايين در فرآيندهاي مختلف صنعتي توليد ميشود. اين حرارت اتلافي معمولاً به طور مستقيم به هوا منتقل ميشود و باعث استرس حرارتي، آلودگي هوا و محيط زيست و گرمايش جهاني ميگردد. يكي از روشهاي بازيابي حرارت اتلافي در صنايع مختلف، چرخه رانكين آلي است. اين چرخه به اين نام شناخته ميشود زيرا از سيالات آلي با وزن مولكولي بالا و نقاط جوش پايينتر نسبت به چرخه بخار استفاده ميكند؛ به عنوان مثال ميتوان به مبردها و هيدروكربنها اشاره كرد. در اين مطالعه، تحليل انرژي و اكسرژي چرخههاي رانكين آلي در شش نوع و حالت مختلف با استفاده از مبردهاي دوگانه براي بازيابي حرارت اتلافي در چرخههاي تركيبي مورد بررسي و مقايسه قرار گرفته است. اين مقايسه بر اساس بازده حرارتي، بازده انرژي و اكسرژي و توليد توان انجام شده است. براي هر شش حالت، تركيبات بهينه مبرد از نظر كسر جرمي تعيين شد. براي منطقيتر كردن مقايسه شرايط بازيابي حرارت اتلافي، فرض بر اين است كه دماهاي ورودي و خروجي مبرد و جريان آن ثابت هستند. در اين مطالعه از دو تركيب دوگانه استفاده شده است: هگزان-پنتان و ايزوپنتان-ايزوهگزان. نتايج نشان ميدهد كه استفاده همزمان از يك مبدل حرارتي داخلي و يك بازتوليدكننده در چرخه رانكين آلي تأثير قابل توجهي بر بازده انرژي و اكسرژي دارد و استفاده از مخلوطهاي دوگانه به عنوان سيالات كاري تأثير مثبتي بر افزايش بازده و كاهش اتلاف چرخه نسبت به سيالات خالص دارد. مناسبترين حالت، تركيب دوگانهاي با 40٪ ايزوپنتان و 60٪ ايزوهگزان در كسرهاي جرمي به همراه حالت چهارم بود كه بازده كلي چرخه تركيبي و رانكين آلي را به 1.56٪ افزايش داد.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1404/02/10
-
عنوان به انگليسي
Thermodynamic and Exergy Analysis and Optimization of Micro Gas Turbine–Organic Rankine Cycle Combined Systems
-
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
داود جان بيگلر
-
چكيده به لاتين
The world is currently facing an energy crisis driven by the rising demand for non-renewable fuels and unprecedented global energy consumption. Simultaneously, significant amounts of low-temperature waste heat are produced across various industrial processes. This waste heat is typically released directly into the atmosphere, contributing to thermal stress, environmental pollution, and global warming. One effective method for recovering industrial waste heat is through the Organic Rankine Cycle (ORC), which utilizes organic fluids—such as refrigerants and hydrocarbons—with higher molecular weights and lower boiling points than water. This study presents a comprehensive energy and exergy analysis of Organic Rankine Cycles under six different configurations, employing dual-component refrigerant mixtures for waste heat recovery in combined cycle systems. Comparisons were conducted based on thermal efficiency, energy and exergy efficiencies, and net power output. The optimal mass fraction compositions for the refrigerant mixtures were determined for each case. To ensure a consistent basis for comparison, it was assumed that the refrigerant’s inlet and outlet temperatures, as well as mass flow rates, remained constant across all scenarios. Two dual-component mixtures, hexane–pentane and isopentane–isohexane, were selected for evaluation. The results demonstrate that incorporating both an internal heat exchanger and a regenerator significantly enhances the energy and exergy efficiencies of the ORC. Furthermore, the use of dual-component mixtures as working fluids yields better performance, improving efficiency and reducing exergy losses compared to single-component fluids. The most promising result was achieved with a dual mixture containing 40% isopentane and 60% isohexane by mass fraction, combined with the fourth configuration, resulting in a 1.56% increase in the overall efficiency of the combined cycle system and the Organic Rankine Cycle.
-
كليدواژه هاي فارسي
سيكل آلي رانكين , بازيافت حرارتي , بازدهي انرژي , تحليل اگزرژي
-
كليدواژه هاي لاتين
Organic Rankine Cycle (ORC) , waste heat recovery , Energy Efficiency , exergy Analysis
-
Author
Janbiglar
-
SuperVisor
Dr.Ahmadi
-
لينک به اين مدرک :