مقایسه عملکردی و ترمواکونومیکی استفاده از سیال عامل تک جزئی و دوجزئی به منظور تولید توان از گازهای خروجی از موتورهای احتراقی

در این تحقیق شبیه سازی و مطالعه پارامتری ترمودینامیکی و اقتصادی تاثیر استفاده از سیال های یک جزئی و دوجزئی به عنوان سیال های عامل سیکل تولید توان به منظور بازیابی گرما از گازهای خروجی از موتور احتراق داخلی مورد بررسی قرار گرفته است. موتور احتراقی مورد مطالعه در این تحقیق موتور دیزل توربوشارژ از نوع MTU( ۱۶V۵۳۸tb۹۱) است که دارای قدرت ۱۸۶۴ کیلووات در سرعت ۱۹۰۰ دور بر دقیقه و گشتاور ۹۳۷۱ نیوتن-متر است. برای سیال یک جزئی از سیال آلی R۱۲۳ و برای سیال دوجزئی از سیال آب-آمونیاک استفاده شده و بعد از تحلیل انرژی و اگزرژی این سیکل ها، معادلات بالانس هزینه و معادلات کمکی بر روی اجزای این سیکل ها اعمالشده و پارامترهای ترمودینامیکی و اقتصادی برای اجزای مختلف سیکل ها و کل سیکل محاسبه شده است و مورد مقایسه و بررسی قرار گرفته است. در ادامه یک مطالعهپارامتری برای مطالعه تاثیر تغییرات پارامترهای عملکردی سیکل ها مانند غلظت محلول آب-آمونیاک و فشار ورودی توربین در سیکل تولید توان با سیال عامل سیال دوجزئیو همچنین دمای بویلر و درجه مافوق گرم شدن سیال در ورودی توربین در سیکل تولید توان با سیال عامل سیال یک جزئی بر روی عملکرد ترمودینامیکی و اقتصادی سیکلها انجام گرفته است. نتایج تحقیق نشان داده است که اگرچه بازده قانون اول و توان خالص تولید شده سیکل تولید توان با سیال عامل سیال یک جزئی بیشتر از مقادیر متناظر برای سیکل تولید توان با سیال عامل سیال دو جزئی است، ولی هزینه واحد توان تولیدی برای سیکل تولید توان با سیال عامل سیال دو جزئی کمتر از سیکل تولید توان با سیال عامل سیال یک جزئی است. همچنین مطابق تحلیل پارامتری، افزایش فشار ورودی توربین در سیکل تولید توان با سیال عامل سیال دو جزئی باعث افزایش هزینه واحد توانتولیدی، نرخ هزینه مرتبط با تخریب اگزرژی و ضریب اگزرژواکونومیک سیکل می شود

Keywords:

موتور احتراق داخلی , سیال یک جزئی , سیال دو جزئی , ترمواقتصادی , سیکل رانکین