دانلود رايگان

بهينه سازي ترمواكونوميك سيكل تبريد تراكمي بخار

بررسي تئوري و تجربي اثر دماي محيط بر ميزان مصرف بخار در چيلر جت بخار

اژكتورها 1 يا جتپمپها وسايلي هستند كه براي جابجايي، تراكم و يا اختلاط گازها، مايعات و جامدات استفاده ميشود. اين پمپها شامل سه جزء اصلي نازل، هد و ديفيوزر ميباشند. در اين مقاله ابتدااژكتور با عامل محركه بخار معرفي و عملكرد آن در شرايط مختلف محيطي براي استفاده در چيلر ها مورد بحث قرار گرفته است. سپس با فرض وجود تعادل ترموديناميكي در مقاطع مختلف اژكتور و با استفاده از قوانين بقاء جرم، اندازه حركت و انرژي حاكم بر حجم معيار بين مقاطع آن، به عنوان ورودي برنامه تحليل عملكرد چيلر استفاده ميشود. از تحليل نتايج خروجي برنامه محاسباتي درمييابيم كه با تغيير شرايط محيطي چيلر براي مصرف بهينه بخار ميتوان از دما يا فشار كندانسور فرمان گرفت و با استفاده از يك شير كنترل فشار، مصرف بخار را بهينه كرد. در انتها نتايج حاصل از نرمافزار براي تغييرات شرايط هواي محيط با نتايج تجربي حاصل از تغيير ميزان بخار محرك وروردي سيستم مقايسه و نمودارهاي استخراجشده رسم گرديده است.

بررسي عددي انتقال حرارت جابجايي مخلوط بخار مافوق گرم و آب خنك در دي سوپر هيتر ها

يكي از روش هاي كاهش دماي بخار سوپرهيت، تزريق آب خنك به درون بخار سوپرهيت است. دي سوپرهيتر، آب خنك را به صورت اسپري ريز با بيشينه سطح براي تبخير، تزريق مي كند. يكي از مواردمهم در مدل سازي دي سوپرهيتر ها، بررسي اثر آب تزريق شده بر ميزان كاهش دماي بخار سوپرهيت است. در اين تحقيق، اثر عواملي مثل قطر ذرات اسپري شده و قطر لوله دي سوپرهيتر روي ميزان تبخير ذرات، به صورت عددي مورد مطالعه قرار گرفته شده است. روش مورد استفاده در اين تحقيق كه مدل فاز گسسته ناميده مي شود، بر مبناي روش اولري-لاگرانژي است كه در اين روش فاز پيوسته يا بخار آب با تقريب اولرين و فاز گسسته يا ذرات آب با تقريب لاگرانژين با استفاده از شبيه سازي مسير ذره بر اساس معادله حركت نيوتن، مدل سازي مي شود. نتايج نشان مي دهد كه افزايش قطر لوله و كاهش قطر ذرات اسپري شده، سبب مي شود ذرات فاصله كوتاه تري را براي تبخير كامل طي كنند و در نتيجه فاز بخار زودتر به پايداري مي رسد

تأثير تزريق بخار به محفظه احتراق توربين گازي براگزرژي

در اين مقاله با هدف بررسي اگزرژي توربين هاي گازي با استفاده ازتزريق بخار ميزان تأثيرگذاري تزريق بخار را در توربين گازي بررسي و همچنين با يك سيكل گازي بدون اين فرآيند مقايسه مي كنيم، كه نياز است ابتدا به تحليل ترموديناميكي و سپس تحليل اگزرژتيك آن پرداخته شود. با ثابت نگه داشتن پارامترهاي طراحي مانندrc،T3و ... بهبود عملكرد سيكل همراه با تزريق بخار بررسي و با سيكل بدون تزريق بخار مقايسه مي شود، سپس هريك از اين پارامترهاي طراحي مستقلاً تغيير داده شده و پارامترهاي وابسته شامل ، و محاسبه مي گردد. دراين تحليل از افت فشار در كل سيكل و انتقال حرارت در محفظه احتراق به محيط صرف نظر شده است. هم چنين محاسبات بر مبناي نرخ جريان جرمي 1 كيلوگرم هواي خشك بر ثانيه انجام شده است.

تحليل جريان حول هيدروفويل متقارن محوري در حالات حضور فلپر و اسپويلر در محيط سيال آب و بخار آب توسط نرم افزار فلوئنت

در اين پژوهش به تحليل و بررسي جريان و فشار اطراف هيدروفويل متقارن ناكا 0012 (NACA 0012) توسط كار عددي با استفاده از يك كد سي اف دي(CFD) تجاري (نرم افزار فلوئنت) پرداخته شده است . نيروي ويسكوزيته و نيروي فشاري حاصل حول اين هيدروفويل توسط نرم افزار مذكور براي هر دو حالت هيدروفويل ناكا 0012 از نظر حضور فلپر يا اسپويلر بررسي شده است . سيال به كار گرفته شده در اين مطالعه آب و بخار آب مي باشد. به شيوه ي حل معادلات حاكم در نرم افزار و مسائل تئوري پرداخته نشده و به نتايج عملي در كاربرد اين نرم افزار در بهينه سازي توجه شده است. نتايج حاصل بيانگر آن است كه با جابجايي 0.1 انتهايي پايان هيدروفويل آنچنان تغييراتي در فشار و سرعت در سطوح بالايي و پاييني هيدروفويل حاصل مي گردد كه مي تواند قابليت رقابت با تغيير در زاويه حمله را از لحاظ هزينه در بر داشته باشد. بررسي و مقايسه نتايج حاصل بيانگر در حد معقول و قابل قبول بودن آن و روند شبيه سازي را تاييد مي نمايد

بهينه سازي چند هدفه تبديل يك نيروگاه بخار قديمي به سيكل تركيبي بوسيله الگوريتم ژنتيك

بازتواني به عنوان روشي تجربه شده مي تواند راهكار مناسبي در بالا بردن كميت و كيفيت برق توليدي در كشور محسوب شود. روشهاي بازتواني كامل و تبديل نيروگاههاي بخار قديمي به سيكلهاي تركيبي، با تاكيد بر كاهش هزينه سرمايه گذاري مي توانند راهكارهاي مناسبي در تبديل وضعيت نيروگاههاي موجود به مجموعه هايي با كيفيت توليد قابل قبول و در حد استانداردهاي روز دنيا باشند. در تحقيق حاضر با توجه به اهميت نيروگاه بخار بندر عباس از لحاظ موقعيت قرارگيري و حجم برق توليدي، به بررسي انجام بازتواني كامل بر روي آن پرداخته شده است. روند كار به اين صورت است كه بعد از انجام مدلسازي و انطباق داده هاي مدلسازي با سيكل واقعي و راستي آزمايي مدل به ارائه نتايج حاصل از مدلسازي حالتهاي مورد نظر در انجام بازتواني پرداخته شده است. بهينه سازي با استفاده از توابع راندمان اگزرژي و هزينه برق توليدي و بوسيله روش الگوريتم ژنتيك انجام پذيرفته است. در نهايت نمودار بدست آمده (منحني پارتو) نمايشي از روند تغييرات هزينه بر اساس تغييرات راندمان(اگزرژي) را ارائه خواهد داد كه در تصميم سازي و انتخاب حالت مد نظر و مطلوب سرمايه گذاري موثر خواهد بود

بررسي عملكرد توربين گاز در كاهش آلاينده ها با تزريق بخار در بالادست محفظه احتراق

در اين تحقيق سيكل توربين گاز با تزريق بخار در بالادست محفظه احتراق اصلاح شده است. به منظور توليد مقدار مناسب بخار مافوق گرم از انرژي گازهاي خروجي براي تزريق در سيكل از يك سيستم بازياب حرارتي استفاده مي شود. اثر متقابل اجزاي مختلف سيكل و تنوع خواص ترموديناميكي گاز به دليل تزريق بخار و همچنين تغيير در كارايي توربين گاز در نظر گرفته شده است. نسبت تزريق جريان بخار به جريان هوا و نسبت تراكم متنوع هستند، كه باعث به وجود آمدن محدوديت هاي در عملكرد توربين مي شود. بررسي اثرات كلي نسبت -هاي تراكمي بر ويژگي هاي سيكل ضروري است. تمام داده هاي مورد نياز از مدل كابردي (MS5002) توربين گازي شركت جنرال الكتريك استخراج شده كه تا حد زيادي در صنعت استفاده مي شود. تزريق بخار بر روي گازهاي خروجي، ناكس و منواكسيدكربن تأثير مي گذارد. نتايج بدست آمده از تغييرات جزئي در توربين براي كاهش ميزان ناكس موجود در اتمسفر مناسب است. روش فعلي مي تواند يك راه كار مناسب براي بهبود عملكرد توربين گاز و همچنين كاهش انتشار ناكس و هيدروكربن ها باشد.

بهينه سازي سيكل نيروگاه بخار بازتواني شده با استفاده از تحليل ترمواكونوميك

در شرايطي كه تحليل اگزرژي به نتايج مطلوبي براي محاسبات طراحي و عملكرد يك سيستم انرژي از نقطه نظر ترموديناميكي منجر مي شود، هنوز مقدار هزينه هاي ناشي از انهدام اگزرژي در اجزاي سيستم را مشخص نمي كند. محاسبه اين هزينه با كمك تحليل ترمواكونوميك در ارتقاء بهروري سيستم بسيار مفيد خواهد بود. از آنجايي كه متغيرهاي ترمواكونوميك با هزينه سرمايه گذاري اوليه و هزينه هاي مربوط به بازگشت-ناپذيريهاي ترموديناميكي در ارتباط هستند، ايجاد تغييرات لازم در ساختار يك سيستم حرارتي جهت مينيمم كردن هزينه آن در برگيرنده يافتن موازنه اي بهينه ميان نرخ هزينه مربوط به سرمايه گذاري اوليه و انهدام اگزرژي است. در اين پژوهش ابتدا مدلسازي سيكل بخار نيروگاه شهيد رجايي بازتواني شده به روش گرمايش آب تغذيه صورت گرفته و در مرحله بعد با درنظر گرفتن متغيرهاي ترمواكونوميكي اجزاي نيروگاه به عنوان توابع هدف، تغييرات بهينه شده است سپس حساسيت تابع هدف در اثر تغييرات دبي زيركش توربين هاي بخار موجود مورد بررسي قرار گرفته و بهينه ترين مقدار دبي با روش الگوريتم ژنتيك مشخص گرديده است. در نتيجه اين بهينه سازي، بهروري هزينه براي اجزاي با هزينه انهدام اگزرژي بالا 1 تا 16 درصد افزايش يافته و زمان بازگشت سرمايه اوليه مقدار مطلوب 26 ماه بدست آمده است

بهينه سازي اگزرژي بازتواني يك نيروگاه بخار به روش گرمايش آب تغذيه با استفاده از الگوريتم ژنتيك

تحليل اگزرژي نشات گرفته از قانون دوم ترموديناميك مي باشد و جهت تحليل، طراحي و ارتقاء سيستم هاي انرژي و ديگر سيستم ها مورد استفاده قرار مي گيرد. دليل رويكرد افزايشي استفاده از اين نوع تحليل واقعيت بيشتر راندمان هاي محاسبه شده و بررسي دقيق تر و جزئي تر ناكارآمدي در يك فرآيند مي باشد. در اين پژوهش در ابتدا مدلسازي سيكل بخار نيروگاه شهيد رجايي به عنوان يك نيروگاه مناسب جهت انجام بازتواني به روش گرمايش آب تغذيه صورت گرفته و در مرحله بعد با درنظر گرفتن راندمان اگزرژي نيروگاه بازتواني شده به عنوان تابع هدف، بهينه سازي نيروگاه تغيير ساختار يافته صورت گرفته است. جهت دستيابي به اين مهم حساسيت تابع هدف در اثر تغييرات دبي زيركش توربين هاي بخار موجود مورد بررسي قرار گرفته و بهينه ترين مقدار دبي با روش الگوريتم ژنتيك مشخص گرديده و با محاسبه انهدام اگزرژي و راندمان اگزرژي تك تك اجزاي سيكل بازتواني، مقدار بازده اگزرژي كل سيستم بدست آمده است. اعمال محدوديت هاي بازتواني نشان مي دهد كه در اين روش بازتواني، اضافه نمودن يك توربين گاز 25 مگاواتي بازدهي حرارتي و اگزرژي نيروگاه را تا 5 درصد افزايش داده است، كه در نتيجه اعمال اين روش افزايش 7 درصدي در توان كل توليدي سيكل مشاهده مي شود

بررسي عوامل موثر بر عملكرد آب شيرين كن محرك بخار چندمرحله اي جهت شيرين سازي آب درياي خزر

يكي از طرح هاي وزارت نيرو كه در سال91 عمليات اجرايي آن آغاز گرديده است طرح انتقال آب درياي خزر به فلات مركزي ايران جهت تامين آب شيرين اين مناطق مي باشد. در اين مقاله به بررسي فني استفاده از آب شيرين كن هاي حرارتي چند مرحله اي براي شيرين سازي آب درياي خزر با در نظر گرفتن امكان انتقال آن پرداخته شده است. به منظور ازريابي عملكرد اين نوع دستگاه ها مدلي رياضي بر اساس موازنه جرم و انرژي براي تك تك اجزاء سيستم نوشته شده است. با حل دستگاه معادلات سيستم به كمك نرم افزار EES، اثرات پارامترهاي مهم سيستم هم چون تعدادمراحل، اختلاف دماي بين مراحل، فشار بخار محرك، غلظت آب دريا، دماي آب دريا برروي نسبت بهره وري1 سيستم بررسي شده است. بر اين اساس اگر براي شيرين سازي آب درياي خزر از آب شيرين كن حرارتي از نوع MED-TVC باظرفيت 20 استفاده شود با در نظر گرفتن ملاحظات اقتصادي براي تعداد مراحل 7يا 8 و دماي آب تغديه 45 درجه سانتيگراد حالت بهينه نسبت بهره وري به دست مي آيد.