فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در خودرو‌های سواری رایج، بیشترین هدر‌رفت انرژی از دو منبع دود راهگاه خروجی و سامانه خنک‌کننده موتور صورت می‌گیرد. مقاله حاضر با تمرکز بر این دو منبع گرمایی، عملکرد یک سامانه بازیابی گرمای اتلافی مبتنی بر چرخه آلی رانکین (چار)، در بازیافت انرژی اتلافی از موتور بنزینی یک خودروی سواری را بررسی کرده است. هدف از این پژوهش یافتن شرایط کاری بهینه چار و انتخاب بهترین سیال کاری به منظور استحصال بیشینه توان خالص خروجی از چرخه بازیابی است. برای دستیابی به این مقصود، الگوی ترمودینامیکی پایا و صفر بُعدی سامانه چار مبنا در نقطه‌ای از نقشه عملکرد موتور به عنوان نقطه معیار، که از شبیه‌سازی کارکرد خودرو بر اساس چرخه استاندارد رانندگی شهری بدست آمده، در نرم‌افزار ترموفلکس طراحی گردید. با در نظر گرفتن گستردگی تعداد و تنوع سیالات کاری، 23 سیال عامل اعم از سیالات خالص و مخلوط ارزیابی شدند، و همچنین شرایط کاری بهینه سامانه مبنا با در نظر گرفتن شار جرمی سیال عامل، نقطه طراحی چگالنده و فشار کاری گردا و چگالنده به عنوان متغیرهای طراحی برای هر ماده کاری از طریق بهینه‌سازی آن با روش سیمپلکس داونهیل استخراج گردید. در انتها با در اختیار داشتن داده‌های آزمایشگاهی برای 320 نقطه از نقشه کاری موتور، کارآیی چرخه مبنای بهینه‌شده در ترکیب با تمام منطقه عملکرد موتور ارزیابی شد. نتایج نشان داد بیشترین توان خالص استحصالی، از سیالات R507a ، R410a و R125 بدست آمده ‌است، که بیانگر عملکرد بهتر مخلوط‌های زئوتروپیک و آزئوتروپیک در بازیابی گرمای اتلافی موتور با چار است و در بهترین حالت در مناطق کم بار 2،6 کیلووات در منطقه اوج کارایی گرمایی 6،6 کیلووات توان خالص از چرخه استحصال شد.