آمار
| تعداد نشریات | 4 |
| تعداد شماره‌ها | 157 |
| تعداد مقالات | 1,854 |
| تعداد مشاهده مقاله | 1,011,692 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 787,308 |
بهینه سازی عملکرد یک سیکل برایتون بازگشت ناپذیر و ارائه تعاریفی جدید برای بازده قانون دوم و اگزرژی حرارتی | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده ، انتشار آنلاین از تاریخ 18 آبان 1395 | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2016.713 | ||
| نویسندگان | ||
محمد مهدی ناصریان؛ سعید فراهت  ؛ فرامرز سرحدی
| ||
| دانشگاه سیستان و بلوچستان | ||
| چکیده | ||
| در این تحقیق، عملکرد یک سیکل بسته برایتون بازگشت ناپذیر با بازیاب در توان بیشینه، با استفاده از مفهوم ترمودینامیک زمان محدود مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. به منظور وارد کردن محدودیت زمان و اندازه در مسئله فعلی، از پارامتر دبی جرمی بدون بعد استفاده خواهد شد. پس از وارد شدن مفهوم ترمودینامیک زمان محدود به مسئله، سیستم از لحاظ ترمودینامیکی و اگزرژی مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت. با استفاده از این ارزیابی، بهینه‌سازی توان به منظور بیشینه‌سازی آن براساس این پارامتر بدون بعد انجام می شود. رفتارخواص سیستم، از قبیل حداکثر توان تولیدی، اگزرژی، اتلاف اگزرژی، بازده قوانین اول و دوم و کارآیی مبدل‌های حرارتی بر اساس پارامتر جریان جرمی بدون بعد بررسی می گردند. همچنین، تاثیر اتلاف اگزرژی غیر قابل اجتناب، با توجه به قید زمان محدود، از طریق توسعه تعریف اگزرژی حرارتی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. از نتایج مهم این پژوهش می توان به افزایش اتلاف اگزرژی خارجی و به تبع آن کاهش، بازده قوانین اول و دوم و کارآیی مبدل ها با افزایش پارامتر دبی جرمی بدون بعد اشاره نمود. با این وجود با کاهش پارامتر دبی جرمی بدون بعد و میل کردن آن به سمت صفر، شرایط به سمت حالت کارنو و بیشینه توان تولیدی به سمت صفر میل می کنند. در نهایت با توجه به نتایج، تعاریف بهبود یافته‌ای برای اگزرژی حرارتی و بازده قانون دوم بیان می‌گردند، و این تعاریف با تعاریف معمول اگزرژی و بازده قانون دوم مقایسه خواهند شد و همچنین اثر آن‌ها بر عملکرد چرخه، مورد بحث قرار خواهد گرفت. | ||
| کلیدواژه ها | ||
| سیکل برایتون؛ بازیاب؛ اگزرژی؛ بهینه سازی؛ زمان محدود | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Performance optimization of an irreversible Brayton cycle, and proposing new definitions for 2nd law efficiency and exergy | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Said Farahat | ||
| چکیده [English] | ||
| The efficiency is defined as the ratio of net output power to the rate of inlet heat to the system. The efficiency of heat engines are restricted by Carnot efficiency. This efficiency is obtainable in the reversible range. So, in real systems, Carnot efficiency and performance coefficient are not of great importance, and they are poor guides to evaluate the performance of heat engines, heat pumps and refrigerators. Practically, all thermodynamic processes take place in finite-size components during finite-time (for steady state condition, finite mass flow rate), which leads to irreversibility (exergy destruction). Accordingly, while Carnot cycle gives upper bound for thermal efficiency, it cannot be a comparison standard for real heat engines. Analysis techniques have been developed in various studies to consider the internal and/or external irreversibility in heat engines. In this study, the optimal performance of an irreversible regenerative Brayton cycle is sought through power maximization using finite-time thermodynamic concept in finite-size components. In order to take into account the time and the size constraints in current problem, a dimensionless mass-flow rate parameter will be used deploying time and size variations. By inserting the concept of finite time thermodynamic in to the problem, the system performance will be evaluated thermodynamically and exergically. According to the evaluation and the dimensionless mass-flow rate parameter, optimization will be performed on the maximum power as the objective function. The behavior of the system parameters, such as maximum output power, exergy, exergy destruction, first and second law efficiencies, and effectiveness of heat exchangers are investigated using the dimensionless mass-flow rate parameter. The influence of the unavoidable exergy destruction due to finite-time constraint is taken into account by developing the definition of thermal exergy. Finally, the improved definitions are proposed for heat exergy, and the second law efficiency, which will be compared with the conventional definitions and then their cumulative effect on cycle’s performance will be discussed. | ||
| کلیدواژه ها [English] | ||
| Bayton cycle, Regenerator, Exergy, Optimization, Finite time | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 504 |
||
