بررسی و بهینه سازی ترمودینامیکی و اگزرژیکی سیکل جذبی آب-آمونیاک با اجکتور

توضیحات

بررسی و بهینه سازی ترمودینامیکی و اگزرژیکی سیکل جذبی آب-آمونیاک با اجکتور
فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکیده...................................................................................................................................................................................................................1
فصل اول:
کلیات
1-1 مقدمه..............................................................................................................................................................................................................2
1-2 انواع سیکل تبرید.........................................................................................................................................................................................3
1-2-1 سیستم تبریدتراکمی.............................................................................................................................................................................3
1-2-2 سیستم تبرید جذبی..............................................................................................................................................................................3
1-3 اهداف سیکل تبرید جذبی.........................................................................................................................................................................5
1-4انواع مختلف سیکل تبرید جذبی................................................................................................................................................................6
1-4-1 سیستم های تبرید جذبی آب وآمونیاک............................................................................................................................................6
1-4-2سیستم های تبرید جذبی لیتیوم بروماید............................................................................................................................................8
1-4-2-1 سیستم سرمایش جذبی تک اثره لیتیومی .............................................................................................................................. 10
1-4-2-2 سیستم سرمایش جذبی دو اثره لیتیومی ............................................................................................ ................................. 10
1-4-2-3 سیستم سرمایش جذبی سه اثره لیتیومی ................................................................................................................................11
1-5 بیان مسئله..................................................................................................................................................................................................12
1-6 اهداف تحقیق.............................................................................................................................................................................................12
1-7 ساختار پایان نامه......................................................................................................................................................................................13
فصل دوم:
مروری بر تحقیقات گذشته
2-1 مقدمه..................................................................................................................................... ................................................................... 14
2-2 سیکل تبرید اجکتوری..............................................................................................................................................................................14
2-2-1 اجکتور.................................................................................................................................................................................................. 16
2-2-2 کارکرد اجکتور.................................................................................................................................................................................... 18
2-2-2-1 انواع اجکتور.................................................... .............................................................................................................................. 19
2-3 معایب ومزایای سیستم سرمایش جذبی.......................................................................................................... ................................ 19
2-4 مفهوم اگزرژی........................................................... ................................................................................................................................21
2-4-1تحلیل اگزرژی........................................................................................................................................................................................21
2-4-2اگزرژی و انرژی......................................................................................................................................................................................22
2-4-3 تئوری آنالیزاگزرژی.............................................................................................................................................................................23
2-5 پیشینه تحقیق .........................................................................................................................................................................................24
فصل سوم:
روش تحقیق
3-1 مقدمه................................................................................................................................................. ............... ..................................... 37
3-3 مدلسازی......................................................................................................................................................................................................40
3-4 روابط استفاده شده در محاسبات راندمان (ɳ)، ضریب عملکرد (COP)، اگزرژی چگالنده، اگزرژی تبخیرکننده، اگزرژی مولد و اگزرژی جذب کننده (تحلیل انرژی- اگزرژی..................................................................................................................................42
3-5 نرم افزار روش سطح پاسخ برای استخراج مدل ریاضی.....................................................................................................................44
3-6 تجزیه واریانس و ارائه مدل ریاضی....................................................................................................................................................... 47
فصل چهارم:
بحث و نتایج
4-1 مقدمه.......................................................................................................................................................................................................... 50
4-2 بررسی ضریب عملکرد سیکل جذبی آب-آمونیاک با اجکتور........................................................................................................50
4-3 بررسی راندمان عملکرد سیکل جذبی آب-آمونیاک با اجکتور ...................................................................................................... 53
4-4 بررسی اگزرژی جذب کننده سیکل جذبی آب-آمونیاک با اجکتور ............................................................................................. 55
4-5 بررسی اگزرژی چگالنده سیکل جذبی آب-آمونیاک با اجکتور ................................................................................................... 58
4-6 بررسی اگزرژی اجکتور سیکل جذبی آب-آمونیاک با اجکتور ....................................................................................................... 60
4-7 بررسی اگزرژی تبخیرکننده سیکل جذبی آب-آمونیاک با اجکتور .............................................................................................. 62
4-8 بررسی اگزرژی مولد سیکل جذبی آب-آمونیاک با اجکتور ........................................................................................................... 64
4-9اعتبارسنجی.................................................................................................................................................................................................67
4-10 شرایط بهینه........ ....................................................................................................................................................................................67
فصل پنجم:
نتیجه گیری و پیشنهادات
5-1 نتیجه گیری کلی.............................................................................. ........................................................................................................68
5-2 پیشنهادها برای پژوهش های آینده.......................................................................................................................................................70
مراجع.....................................................................................................................................................................................................................71
Abstract..........................................................................................................................................73
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 3-1 مقادیر کد شده و سطوح متغیرهای مستقل.. 47
جدول 3-2 جدول تجزیه واریانس برای هر یک از پاسخ ها 49
جدول4-1 شرایط بهینه شده مقادیر ورودی برای بیشینه کردن ضریب عملکرد و بازده 67
فهرست شکلها
عنوان صفحه
شکل 1-1 سیکل تبرید جذبی.. 5
شکل1-2 سیکل تبرید جذبی آمونیاک–آب... 7
شکل 1-3 شماتیک سیکل تبرید جذبی 7
شکل 2-1 دیاگرام سیکل تبرید اجکتوري.. 16
شکل 2-2 اجکتور 19
شکل2-3 شماتیک اجکتور 19
شکل 3-1 مدل مورد نظر در سیستم تبرید جزبی.. 40
شکل 3-2 ورودی ها و خروجی های مدل.. 41
شکل 3-3 شماتیک استفاده از روش سطح پاسخ برای مدلسازی و بهینه سازی.. 46
شکل 4-1 اثر متقابل دمای تبخیرکننده و مولد بر ضریب عملکرد سیکل.. 51
شکل 4-2 اثر متقابل دمای تبخیرکننده و جذب کننده بر ضریب عملکرد سیکل.. 52
شکل 4-3 اثر متقابل دمای مولد و جذب کننده بر ضریب عملکرد سیکل.. 52
شکل 4-4 اثر متقابل دمای مولد و تبخیرکننده بر راندمان سیکل.. 53
شکل 4-5 اثر متقابل دمای جذب کننده و تبخیرکننده بر راندمان سیکل.. 54
شکل 4-6 اثر متقابل دمای مولد و چگالنده بر راندمان سیکل.. 55
شکل 4-7 اثر متقابل دمای مولد و تبخیرکننده بر اگزرژی جذب کننده 56
شکل 4-8 اثر متقابل دمای جذب کننده و تبخیرکننده بر اگزرژی جذب کننده 56
شکل 4-9 اثر متقابل دمای جذب کننده و مولد بر اگزرژی جذب کننده 57
شکل 4-10 اثر متقابل دمای مولد و تبخیرکننده بر اگزرژی چگالنده 58
شکل 4-11 اثر متقابل دمای جذب کننده و تبخیرکننده بر اگزرژی چگالنده 59
شکل 4-12 اثر متقابل دمای مولد و جذب کننده بر اگزرژی چگالنده 59
شکل 4-13 اثر متقابل دمای مولد و تبخیرکننده بر اگزرژی اجکتور 61
شکل 4-14 اثر متقابل دمای جذب کننده و تبخیرکننده بر اگزرژی اجکتور 61
شکل 4-15 اثر متقابل دمای مولد و چگالنده بر اگزرژی اجکتور 62
شکل 4-16 اثر متقابل دمای مولد و تبخیرکننده بر اگزرژی تبخیرکننده 63
شکل 4-17 اثر متقابل دمای جذب کننده و تبخیرکننده بر اگزرژی تبخیرکننده 63
شکل 4-18 اثر متقابل دمای چگالنده و مولد بر اگزرژی تبخیرکننده 64
شکل 4-19 اثر متقابل دمای تبخیرکننده و مولد بر اگزرژی مولد. 65
شکل 4-20 اثر متقابل دمای جذب کننده و تبخیرکننده بر اگزرژی مولد. 65
شکل 4-21 اثر متقابل دمای جذب کننده و مولد بر اگزرژی مولد. 66
چكيده
با توجه به کاهش منابع سوخت فسیلی و مشکلات ناشی از استفاده از این نوع سوختها در جوامع شهری و روستایی و با توجه به هزینه های زیاد تولید و انتقال انرژی الکتریکی و در مناطق گرمسیری برای مصارف سردسازی و تهویه مطبوع می توان از سیکلهای تبرید جذبی که با انرژی گرمایی کار می کنند استفاده کرد و این سیکل ها می توانند جایگزینی برای سیستم های تراکمی باشند. در این تحقیق مدلسازی ترمودینامیکی و اگزرژیکی با نرم افزار EES استفاده شده است. در مدلسازی این تحقیق دماهای چگالنده، تبخیرکننده، مولد وجذب کننده به عنوان ورودی و راندمان (h)، ضریب عملکرد (COP)، اگزرژی چگالنده، اگزرژی تبخیرکننده، اگزرژی مولد و اگزرژی جذب کننده به صورت خروجی می باشد. با استفاده از نرم افزار دیزاین اکسپرت داده ها تحلیل شد و بهینه سازی دماهای چگالنده، تبخیرکننده، مولد وجذب کننده انجام گردید. نتایج نشان داد که با کاهش دمای جذب کننده و مولد مقدار ضریب عملکرد سیکل افزایش یافته و در بیشترین مقدار خود 8/0 قرار می گیرد. تغییرات دمای جذب کننده و مولد بر تغییرات ضریب عملکرد سیکل اثر بیشتری دارند. بیشترین مقدار راندمان عملکرد سیکل در کمترین دمای تبخیرکننده و مولد 5/0 می باشد. نقطه کاری بهینه با بیشترین ضریب عملکرد و بازده در شرایط کاری با دمای تبخیرکننده (10-)، چگالنده(45) ، مولد(80)وجذب کننده(25) درجه سانتی گراد مشخص شده است.