طراحی و ارزیابی چرخه ترکیبی جدید توان و تبرید با دو تبخیرکننده، با استفاده از سیال کاری زئوتروپیک

نویسندگان

1 محقق اردبیلی-فنی و مهندسی- مهندسی مکانیک

2 گروه مکانیک دانشگاه محقق اردبیلی

3 گروه مکانیک دانشگاه محقق اردبیلی

doi
10.22060/mej.2020.17567.6620
چکیده

در این مطالعه، یک چرخه ترکیبی جدید همراه با دو تبخیرکننده مبتنی بر چرخه رانکین دو مرحله‌ای و چرخه تبرید اجکتوری به منظور بازیابی گرمای اتلافی موتور دیزل دریایی و تولید همزمان توان و سرمایش در کشتی‌ها ارائه شده است. به جای استفاده از سیالات کاری معمولی، از مخلوط‌های زئوتروپیک به عنوان سیال کاری در این سیستم استفاده شده و نتایج از دیدگاه قانون‌های اول و دوم ترمودینامیک مورد بحث قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که با در دست داشتنkW  434 انرژی از طریق بازیافت گاز‌های خروجی و استفاده از مخلوط دو سیال R142b و پنتان با کسر جرمی 51 به 49 درصد منجر به دستیابی به حداکثر بازده انرژی % 28/43 و ظرفیت تبریدkW  36/166 می‌شود. همچنین در این حالت توان خالص تولیدی و بازده اگزرژی به ترتیب kW 83/21 و % 22/20 حاصل می‌شود؛ که با انتخاب مخلوط‌های مناسب دیگر، می‌توان به مقادیر بیشتری از توان تولیدی و بازده اگزرژی دست یافت. علاوه براین مشخص شده که ژنراتور بخار کمکی دارای بیشترین آهنگ تخریب اگزرژی بوده به طوری کهkW  3/62 از کل تخریب اگزرژی kW 15/122 را به خود اختصاص داده است. همچنین بازده انرژی و اگزرژی سیستم را می‌توان با افزایش دمای نقطه حباب تبخیرکننده 1 به طور همزمان افزایش داد.